Схема теплоснабжения дома


Система отопления в одноэтажном доме: схемы и составление проекта

Система отопления в одноэтажном доме может быть смонтирована по различным схемам. При выборе оптимального варианта учитывают бюджет проекта и доступность видов топлива.

А также особенности конструктивных элементов частного жилого здания: площадь объекта, использованные при строительстве материалы, наличие складского помещения для установки котельного оборудования.

Давайте разберемся, каких правил следует придерживаться проектируя систему отопления, а от каких действий лучше отказаться, чтобы избежать проблем с отоплением в будущем.

Требования к индивидуальному отоплению

Тепловой узел необходимо планировать так, чтобы он соответствовал архитектурному проекту здания. Расположение всех функциональных элементов должно быть максимально удобным для эксплуатации и проведения плановых ремонтных работ без нарушения конструктивной целостности дома.

Базовые требования, предъявляемые к современным отопительным системам:

  • энергоэффективность;
  • простой монтаж и техобслуживание;
  • высокие показатели теплоотдачи;
  • полная/частичная независимость от электроэнергии.

Перед тем как приступить к проектированию теплоснабжения, нужно подобрать наиболее подходящий и экономный источник тепловой энергии — печку или камин, водяное, паровое, воздушное или электрическое отопление.

А еще предстоит определиться с принципиальной схемой трубной разводки для отопления одноэтажного частного дома, безошибочно рассчитать мощность и объективно оценить нагрузку на систему, учитывая все особенности.

Индивидуальная система отопления должна создавать комфортный микроклимат внутри дома в зимнее время года, быть экономичной и надёжной в эксплуатации

Правильно установленная разводящая линия отопления даёт возможность организовать равномерный прогрев воздуха во всех комнатах частного дома за минимальное количество времени.

Классификация систем теплоснабжения

В одноэтажных зданиях, коттеджах, домах монтируют автономные системы обогрева или зависимые от внешних источников питания. Первые функционируют на сжиженном газе, дизельном, а также твёрдом топливе. Вторые – нуждаются в подключении к электросети или магистральному газопроводу.

Ещё одно различие между вариантами теплоснабжения заключается в необходимости участия человека в работе оборудования.

Системы с автоматизированным управлением не требуют круглосуточного мониторинга или ручной настройки. Поддержание комфортной температуры внутри здания обеспечивают термостаты и термодатчики.

Эти приборы регулярно контролируют изменение температурных показателей, что позволяет системе отопления учитывать все факторы, которые оказывают непосредственное влияние на температуру в помещении: солнечное тепло, излучение бытовых электроприборов, нагрев от ламп для освещения и т. д.

Систему теплоснабжения нередко монтируют вместе с котельной автоматикой. Её главная задача – достичь максимально возможной экономичности, но не выходить при этом за рамки допустимых параметров

Автоматика даёт возможность изменять температурный режим в доме в разное время суток.

При классификации отопительных систем принимают во внимание такие признаки, как:

  • тип носителя тепла — воздушные, водяные или паровые, комбинированные;
  • вид используемого топлива — газовые, электрические, торфяные, дровяные, пеллетные, угольные;
  • способ транспортировки рабочей жидкости — с естественной и принудительной циркуляцией;
  • ход передвижения теплоносителя — попутные и тупиковые;
  • способ подсоединения котельного оборудования — однотрубная и двухтрубная компоновка;
  • схема разводки — с вертикальным или горизонтальным расположением разводящей линии, верхним или нижним, комбинированным.

В многоквартирных зданиях доминирует вертикальная схема разводки, а в одноэтажных встречается горизонтальная. Комбинированные методы подачи тепла преобладают в высотных новостройках.

Особенности циркуляции теплоносителя

В частных малоэтажных домах эффективно устанавливать системы обогрева с жидким теплоносителем. Для этого трубы заполняют незамерзающим антифризом или водой.

Движение рабочей жидкости по контуру отопления может осуществляться в естественном или принудительном режиме. Нагретая теплогенератором вода поступает в разводящий трубопровод, а потом – к радиаторам. Эту часть контура называют прямым ходом.

После попадания в батареи жидкость-теплоноситель остывает и стремительно направляется в котёл для подогрева. Этот промежуток называют обратным ходом. Чтобы ускорить транспортировку теплоносителя внутри системы монтируют циркуляционную помпу.

Естественное движение жидкости

В контуре отопления делают уклон горизонтальных трубопроводов, создавая этим условия для передвижения рабочей жидкости под действием гравитации.

А также устанавливают открытый расширительный резервуар — специальный бак для приёма избытка воды, чтобы обеспечить исправную и безопасную работу всех узлов инженерной сети.

Водяные системы полноценно работают с жидкотопливными, твёрдотопливными, газовыми и электрическими котлами

Функционируют отопительные системы с естественной циркуляцией благодаря разной плотности нагретого и холодного теплоносителя. По законам физики горячая вода устремляется вверх.

В замкнутом контуре холодные потоки неизбежно вытесняют нагретые, заставляя их перемещаться в противоположную сторону от источника тепла. Движущаяся жидкость с потенциалом кинетической энергии проходит через все батареи, отдавая тепло. После возвращения к котельному оборудованию цикл повторяется.

Сегодня однотрубная система отопления с водяными радиаторами пользуется огромной популярностью среди потребителей. Теплоносителем служит вода, но допускается и применение незамерзающей рабочей жидкости, которая предотвратит разрушение труб в зимнее время года

Чтобы самотёчная конструкция полноценно работала, котёл устанавливают ниже центральной оси основного контура. Обычно теплогенератор монтируют в углублении пола, но иногда в подвалах, за исключением газовых агрегатов.

Подающий трубопровод от котла поднимают в вертикальном направлении до максимально возможной верхней точки. Это создаёт дополнительное пространство в замкнутом контуре для разгона рабочей жидкости.

Количество необходимой запорной арматуры в самотёчных отопительных системах сводится к минимуму. Жесткие требования предъявляются к диаметру установленных труб — он должен быть не меньше 32 мм. Поскольку скорость передвижения воды в контуре незначительная, с целью увеличить эффективность обогрева монтируют только трубы большого диаметра.

В верхней точке открытых систем теплоснабжения устанавливают расширительный бак. В закрытых, как правило, монтируют автоматический отводчик воздуха

Автономная система отопления, принцип действия которой базируется на естественном способе циркуляции жидкости-теплоносителя, является самой простой. Такой проект обогрева дома легко реализовать на практике. Однако этот вариант подходит только для малогабаритных частных зданий, так как длина отопительного контура ограничена 30 метрами.

Главное преимущество самотёчных систем — полная независимость от электроэнергии. Более подробно о системах отопления с естественной циркуляцией теплоносителя читайте далее.

Принудительная циркуляция в системе

Для частных построек общей площадью больше 60 кв. м. проектируют отопление с принудительной транспортировкой рабочей жидкости. В замкнутом контуре устанавливают циркуляционный насос, чтобы обеспечить ускоренное движение горячего теплоносителя к радиаторам, а охлаждённого — к теплогенератору.

Монтаж труб в системе можно выполнять без уклона в горизонтальной плоскости. Вода перемещается из-за разницы показателей давления, которое возникает на участке магистрали между прямым и обратным ходом жидкости.

Наличие насосного устройства значительно повышает КПД системы обогрева и минимизирует расход топлива, необходимого для поддержания комфортной комнатной температуры в частном доме

Существенный недостаток системы с принуждением — энергозависимость. Для постоянной циркуляции воды в контуре необходимо непрерывное функционирование насоса, а его работоспособность напрямую зависит от электроснабжения.

В случае внезапного отключения электричества оборудование просто не сможет перекачивать жидкость. Поэтому специалисты рекомендуют дополнительно устанавливать резервные генераторы, способные обеспечить стабильное, бесперебойное теплоснабжение даже в непредвиденных ситуациях.

Такие схемы можно задействовать при монтаже отопления в зданиях любой площади. Необходимо лишь выбрать циркуляционный насос с подходящими показателями мощности и обеспечить электропитание.

Однотрубная система обогрева

В доме устанавливается только одна линия магистрали под полом или над ним с последовательным подключением батарей. В таком отопительном контуре нет распределения на подающую трубу и обратную.

По периметру одноэтажного здания монтируется всего одна труба круглого сечения диаметром не меньше 32 мм, которую условно делят пополам. Отходящую от теплогенератора половину называют подачей, а вторую часть магистрали — обраткой. С помощью сварной или бесшовной трубы малого диаметра в закольцовку монтируют радиаторы/конвекторы.

Организация отопительной системы с естественной циркуляцией подразумевает установку подающего трубопровода с уклоном 4-5 мм через каждые 2 м

Однотрубная схема включает следующие функциональные элементы:

  • источник теплоснабжения (котёл);
  • радиаторы отопления;
  • расширительный резервуар;
  • элементы разводки труб.

Нагретая жидкость поступает поочередно в радиаторы отопления, каждый раз отдавая часть своего тепла. После этого уже охлажденной возвращается в котел для следующего цикла подогрева. В каждой батареи теряется тепло и последний элемент в цепочке остается самым холодным в сравнении с другими.

Есть несколько способов, которые позволяют оптимизировать работу однотрубной системы. Можно дополнительно установить специальные термостатические клапаны для теплообменников, балансировочные вентили с регулируемым гидравлическим сопротивлением или компактные шаровые краны. Подобное оборудование помогает нормализовать подачу тепла к батареям.

Установленные вентили дают возможность регулировать количество поступающего тепла в каждый отдельный радиатор

Другой способ — увеличить количество секций каждого следующего радиатора в отопительном контуре. А также можно установить циркуляционную помпу. Насосное устройство подключают в конце обратки — месте, где рабочая жидкость имеет самые низкие показатели температуры.

Однотрубный вариант отопления отличается простой установкой и введением в эксплуатацию. Теплопотери сводятся к минимуму, поскольку абсолютно все коммуникации расположены внутри жилых комнат частного дома.

Такую схему можно организовать в виде системы с горизонтальной разводкой и принудительным движением теплоносителя или вертикальной сети обогрева с естественным, принудительным или комбинированным перемещением рабочей жидкости.

Также рекомендуем прочесть другой наш материал, где мы подробно рассмотрели однотрубную систему отопления для частного дома.

Горизонтальный способ разводки

Монтаж подающей трубы в горизонтальной плоскости выполняют с нужным уклоном по направлению движения нагретой воды. При этом все батареи по периметру дома должны быть установлены на одном уровне. Для выпуска воздуха из радиаторов используют краны Маевского или автоматические воздухоотводные устройства.

Кран Маевского представляет собой специальное устройство для удаления накопившегося воздуха из батарей. Запорный клапан поворачивают, пока не станет чётко слышно шипение. Когда смесь газов удалится, из крана потечёт вода

Горизонтальная магистраль может быть установлена в самой конструкции пола или смонтирована над ним. Чтобы избежать теплопотерь, во первом случае обязательно нужно утеплить трубы.

Вертикальный вариант разводки

В такой системе транспортировку жидкого теплоносителя обеспечивает естественный режим циркуляции, а потому устанавливать дополнительно насос нет необходимости. Энергонезависимость — главный плюс однотрубной вертикальной системы обогрева дома.

При таком способе разводки рабочая жидкость, нагретая до заданной температуры, перемещается вверх по стояку, после чего по распределительным трубам поступает в батареи. Эффективность функционирования вертикально расположенной однотрубной системы достигается установкой магистрали под уклоном, а также монтажом труб большого диаметра.

Конечно же, массивный трубопровод не украсит интерьер жилых комнат. Но этого очевидного недостатка можно избежать, если установить в системе циркуляционное оборудование.

Двухтрубная система обогрева

Главным отличием двухтрубной схемы отопления дома является наличие одной трубы для подачи воды и еще одной — для ее возвращения. Причем в первую поступает горячая жидкость, по второй к котлу направляется уже остывший теплоноситель.

Каждая батарея обслуживается как подающим, так и обратным стояком. Это даёт возможность регулировать количество получаемого тепла отдельными радиаторами. Если не учитывать охлаждение теплоносителя в трубах, выходит, что во все нагревательные элементы поступает жидкость с одинаковой температурой.

Так выглядит стандартная двухтрубная система теплоснабжения, в которой нагрев жидкого теплоносителя обеспечивает двухконтурный газовый котёл

Двухтрубная схема отопления включает:

  • теплогенератор;
  • батареи;
  • расширительный бак;
  • трубы;
  • запорную арматуру и специальные приспособления для выпуска воздуха.

От котла к расширительному резервуару идет труба с горячей водой. Затем она в отопительном контуре соединяется с разводящей линией. Помимо этого, в бак врезают переливной патрубок для своевременного отвода излишков теплоносителя в канализационную систему.

Из нижней части теплообменников выходят трубы, объединенные в одну обратную магистраль. По ней остывший теплоноситель возвращается назад в котел. Обратный трубопровод прокладывают строго параллельно верхним трубам. Он должен проходить через все комнаты, где проложена линия подачи горячей воды.

Двухтрубные системы с принуждением считаются самыми эффективными для одноэтажных домов и коттеджей, но они могут обеспечить теплом и двухэтажные здания большой площади.

А такие позволяют равномерно и очень быстро прогреть комнату и поддерживать разный температурный режим в помещениях. Кроме того, двухконтурное выполнение даёт возможность организовать не только обогрев дома, но и горячее водоснабжение.

Циркуляционное давление в двухтрубной системе напрямую зависит от высоты установки нагревательных элементов

Закрытые системы теплоснабжения с принудительной циркуляцией монтируются в двух вариантах — с горизонтальной и вертикальной разводкой.

Первый способ реализуют в одноэтажных домах с длинным трубопроводом. В таких ситуациях подключение водяных радиаторов к отопительному контуру с горизонтальной разводкой — оптимальное решение.

При втором варианте разводки стояк расположен вертикально, что позволяет задействовать схему даже в многоэтажных зданиях. В подобных системах не накапливается воздух, поскольку образовавшиеся пузырьки мгновенно поднимаются в вертикальном направлении, прямо в расширительный резервуар.

Нижняя и верхняя схема разводки

При нижней разводке системы магистраль прокладывают в цокольном помещении или подвале. А также допускается монтаж труб под полом. Теплоноситель поступает в нагревательное оборудование снизу вверх.

Удаление смеси газов осуществляется через специальную воздушную линию, подсоединённую к стоякам. На случай непредвиденных аварийных ситуаций обратный и подающий стояки оснащены специальными кранами для отключения.

Чтобы реализовать схему с верхней разводящей линией, расширительный резервуар монтируют в высшей точке трубопровода. В том же месте выполняют и разветвление сети.

Спроектировать верхнюю разводку невозможно в частных домах, где нет чердака

Типы двухтрубной системы горизонтальной компоновки

Самый распространенный вариант обогрева жилого одноэтажного дома — двухтрубная система теплоснабжения с горизонтальной разводкой.

Для организации такого отопительного контура используются следующие схемы:

  • тройниковая или по другому периметральная;
  • коллекторная, иначе лучевая.

Согласно тройниковой схеме трубы соединяются тройниками, трубопроводы прокладываются по периметру помещения, последовательно подключаются к приборам. Теплоноситель в периметральной системе перетекает от одной батареи в другую, несколько остывая по пути.

По движению нагретого и остывшего теплоносителя тройниковые варианты подразделяются на попутные и встречные. В тупиковой схеме горячая и охлажденная вода перемещается в разных направлениях. В попутной нагретый и отработанный теплоноситель течет в одну сторону.

В коллекторной схеме от центрального органа системы, коллектора, трубы проводятся к каждому из радиаторов, за счет чего теплоноситель поступает во все приборы одновременно.

Принцип устройства напоминает солнечные лучи, исходящие от расположенного обычно в центре распределителя теплового потока. В лучевых разновидностях разводки теплоноситель движется только в разные стороны.

Правила составления проекта системы отопления

Грамотно составленный проект позволяет запустить максимально эффективную и многофункциональную систему теплоснабжения.

Она должна бесперебойно работать в характерных для конкретной местности климатических условиях, где расположен одноэтажный дом, быть простой в эксплуатации.

По итогам энергоаудита, расчёта экономии и годовых расходов на отопление подбирается оптимальный вариант системы обогрева дома

Составление качественного проекта для отопления одноэтажного дома и точный расчет параметров системы выполняют по определенному плану:

  1. На первом этапе необходимо сформировать техническую задачу с учетом всех требований и деталей к системе обогрева.
  2. Второй шаг — сбор информации по частному объекту. Специалисты должны снять все показатели, чтобы составить схему отопительного контура.
  3. Следующий этап — расчет тепловой передачи. Для этого нужно провести вычисления и выбрать оптимальную схему отопления, которая будет соответствовать базовым строительным стандартам и индивидуальным требованиям заказчика.
  4. Когда все расчеты закончены, выполняются чертежи.
  5. Последний этап — оформление и сдача готового проекта отопительной системы заказчику.

Основная задача проектирования — рассчитать правильную площадь отопительного оборудования, подобрать подходящие диаметры трубопроводов. А также определить производительность насосных устройств, рассчитать места врезания вентилей и узлов системы. Поэтому процесс целесообразно доверить профессионалам.

Если очень хочется провести расчеты самостоятельно, рекомендуем прочесть материал, где мы на примере провели расчет системы отопления для частного дома.

Какая информация нужна мастерам?

До того как начнутся монтажные работы, следует обговорить со специалистами все нюансы, показать свое видение отопительной системы.

Мастерам необходимо предоставить:

  • полную информацию о материалах, из которых выполнена кровля здания, перекрытия стен, оконные конструкции;
  • план одноэтажного дома;
  • чертежи, где отмечены места сантехнических узлов.

На срок эксплуатации системы теплоснабжения влияет не только качество инженерного проектирования и умелый монтаж, но и выбранные материалы, установленное котельное оборудование, а также рациональное использование отопительных элементов.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике 3-D схема, устройство и монтаж системы обогрева однотрубной компоновки в одноэтажном частном доме:

Схематичное представление двухтрубной системы теплоснабжения из полипропилена, правильное подключение котельного оборудования и установка радиаторов отопления продемонстрированы в видео:

В видео детально разобран типовой проект отопления и расчёт тепловых потерь:

Современные системы теплоснабжения являются неотъемлемыми атрибутами функционирования частных домов, коттеджей и других объектов строительства. Профессионально выполненное проектирование — залог эффективной, надёжной и долгосрочной безаварийной работы индивидуальной теплосети.

Если после прочтения материала появились вопросы по теме статьи, вы можете задать их в расположенном ниже блоке. Там же можно оставить свой комментарий или поделиться собственным опытом с другими посетителями сайта.

sovet-ingenera.com

Схема теплоснабжения в загородном доме: состав системы отопления, инструкция по монтажу

Предназначение систем теплоснабжения загородных домов состоит в обеспечении тепловой энергией его инженерных систем для нагревания теплоносителя.

Проще говоря, теплоснабжение нагревает воду или какой-то другой теплоноситель, который обогревает ваш дом.

Теплоснабжение также обеспечивает энергией другие различные системы, такие как бассейн, вентиляция и другие.

Теплоносителем в большинстве систем чаще всего является нагретая вода. Разогретый водяной пар практически не применяется для жилых домов по причине его небезопасности, такой вид теплоносителя применяется лишь при необходимости на производстве.

В качестве источника тепла в системах местного и децентрализованного отопления применяются водогрейные котельные, которые размещают либо в здании, либо рядом с ним. При централизованном отоплении теплоноситель, то есть вода высокой температуры, подается в дома из отдаленных источников, например, теплоэлектроцентрали.

Схемы теплоснабжения зависят от типа источника, а также от вида оборудования, которое задействуется в этом источнике.

Так выглядит типичная схема теплоснабжения в загородном доме:

Типовой проект отопления чаще всего включает в себя один из трех самых распространенных видов теплоснабжения. В их число входит водяное, воздушное и электрическое отопление. В современном строительстве наибольшее распространение получило водяное отопление.

Состав системы отопления

Наипростейшая отопительная система включает в себя следующие составляющие:

  • Трубопроводы для перемещения теплоносителя по отопительному контуру;
  • Радиаторы, с их помощью тепло горячей воды передается в окружающую среду;
  • Котел. В нем вода нагревается и оттуда подается по трубопроводу к радиаторам;
  • Расширительный бачок предназначен для слива лишней жидкости.

Однако такие примитивные системы в жилых домах не используются.

Усложненные системы включают в себя различные насосы и средства автоматической регулировки.

Двухтрубная система отопления выглядит следующим образом:

Коллекторно-лучевая схема

Отличительной особенностью такой схемы является использование коллекторной схемы вместо двухтрубной. Используя такую систему, становится возможным отключать отопление в отдельных комнатах. Однако такая система из-за конструктивных особенностей обойдется несколько дороже обычной двухтрубной.

На фото можно рассмотреть, как схематично выглядит коллекторная система отопления:

Такие системы являются автономными и нередко приходят на замену различным дачным печкам. Ведь многие хозяева загородных домов хотят иметь в своем жилище качественное и надежное отопление, за которым не нужно следить как за обычной печью. Также  используя современные системы, можно неплохо сэкономить на топливе.

Инструкции по монтажу теплоснабжения в частном доме

Если вы стали одним из желающих поменять старую печь в своем доме на современное водяное отопление, необходимо произвести расчет количества тепла, требуемого именно для вашего дома. Ведь каждый проект рассчитывается, прежде всего, в соответствии с площадью жилища. Произведя правильные расчеты, вы получите хорошо отапливаемое помещение. Далее будет рассказано, как сделать самому теплоснабжение в загородном доме.

Существует большое количество различных способов монтажа отопления в свой дом. Выбор способа зависит от материала, из которого построен ваш загородный дом.

Закрытая автономная система отопления

На сегодняшний день наиболее распространенной является именно эта система. В качестве нагревателя в такой системе можно использовать любой вид котлов.

Так выглядит автономная система отопления:

При монтаже теплоснабжения своего жилища необходимо придерживаться определенного порядка, последовательности.

В первую очередь производится установка котла. Далее проводятся трубы, контур отопления по всему дому.

Подключение труб:

После этого навешиваются отопительные регистры, расширительный бак и запорная арматура.

Во избежание различного рода ошибок необходимо хорошо помнить данную последовательность, и тогда установка пройдет гладко и без проблем.

Также возможна установка принудительной отопительной системы. Если в обычной системе вода начинает двигаться по отопительному контуру за счет пара, то в принудительной системе теплоноситель приходит в движение с помощью специального насоса. При установке такой системы становится возможным регулирование температуры теплоносителя. Данный способ является наиболее оптимальным и экономным.

_____________________________________

Мы регулярно публикуем полезный контент про строительство домов -

Ставьте лайк и подписывайтесь на канал!

Полезные статьи о домах из дерева своими руками, которые нужно обязательно прочесть:

- Как поднять дом из дерева своими руками: поэтапное руководство с фото и видео

- Как покрасить дом из дерева снаружи и внутри и чем это сделать?

- Загородный дом дал трещину: как бороться с проблемой (с видео)

- Как легко сделать окосячку в доме своими руками (с видео)

- Как правильно крепить вагонку самому

- Как легко сделать обвязку дома из бруса своими руками

- Как легко залить фундамент своими руками (с видео)

- Винтовые сваи своими руками

- Утепление фундамента своими руками (с видео)

- Что такое нагель и как его крепить

- Обсада в деревянном доме своими руками

zen.yandex.ru

Типовые схемы систем отопления и способы подключения радиаторов

Системами отопления являются искусственно созданные инженерные сети различных сооружений, основными функциями которых является обогрев зданий в зимнее и переходное время года, компенсация всех теплопотерь строительных конструкций, а также поддержание параметров воздуха на комфортном уровне.

Разновидности разводки отопления

В зависимости от способа подвода теплоносителя к радиаторам распространение получили следующие схемы систем обогрева зданий и сооружений:

  • Однотрубная.
  • Двухтрубная.

Данные способы отопления принципиально различаются друг от друга, и каждый обладает как положительными свойствами, так и отрицательными.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Двухтрубная схема отопительных систем

В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.

Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.

Двухтрубная классическая разводка

Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.

В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.

Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

Веерная (лучевая)

Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

Веерная или лучевая система отопления.

В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

Обратите внимание! При веерной разводке трубопроводов в пределах одного этажа монтаж осуществляется цельными (не имеющими разрывов и разветвлений) отрезками труб. При использовании полимерных многослойных или медных труб все трубопроводы могут быть залиты в бетонную стяжку, тем самым снижается вероятность разрыва или подтекания в местах состыковки элементов сети.

Разновидности подключения радиаторов

Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

  • Боковое (стандартное) подключение;
  • Диагональное подключение;
  • Нижнее (седельное) подключение.

Боковое подключение

Боковое подключение радиатора.

Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

Диагональное подключение

Диагональное подключение радиатора.

Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

Нижнее подключение

Нижнее подключение с торцов радиатора

Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

Нижнее подключение радиатора.

В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.

santech-info.ru

Закрытая система отопления – схема разводки отопления частного дома

Данное руководство предназначается владельцам небольших частных домов, стремящимся самостоятельно организовать обогрев жилища в целях экономии средств. Наиболее рациональное решение для подобных зданий — закрытая система отопления (сокращенно – ЗСО), функционирующая с избыточным давлением теплоносителя. Рассмотрим ее принцип работы, разновидности схем разводки и устройство своими руками.

Принцип действия закрытой СО

Закрытая (иначе – замкнутая) система отопления — это сеть трубопроводов и отопительных приборов, в которой теплоноситель полностью изолирован от атмосферы и движется принудительно – от циркуляционного насоса. Любая ЗСО обязательно включает такие элементы:

  • отопительный агрегат – газовый, твердотопливный либо электрический котел;
  • группа безопасности, состоящая из манометра, предохранительного и воздушного клапана;
  • обогревательные приборы – радиаторы или контуры теплых полов;
  • соединительные трубопроводы;
  • насос, прокачивающий воду или незамерзающую жидкость через трубы и батареи;
  • фильтр сетчатый грубой очистки (грязевик);
  • закрытый расширительный бак, оснащенный мембраной (резиновой «грушей»);
  • запорные краны, балансировочные вентили.
Типовая схема закрытой тепловой сети двухэтажного дома

Примечание. В зависимости от схемы в состав ЗСО дополнительно включаются современные устройства регулирования температуры и расхода теплоносителя – радиаторные термоголовки, обратные и трехходовые клапаны, термостаты и тому подобное.

Алгоритм работы системы закрытого типа с принудительной циркуляцией выглядит так:

  1. После сборки и опрессовки производится заполнение трубопроводной сети водой, пока манометр не покажет минимальное давление 1 Бар.
  2. Автоматический воздухоотводчик группы безопасности в процессе заливки выпускает из системы воздух. Он же занимается удалением газов, накапливающихся в трубах при эксплуатации.
  3. Следующий шаг – включение насоса, запуск котла и прогрев теплоносителя.
  4. В результате нагрева давление внутри ЗСО возрастает до 1.5—2 Бар.
  5. Увеличение объема горячей воды компенсируется мембранным расширительным бачком.
  6. Если давление поднимется выше критической точки (обычно – 3 Бар), предохранительный клапан произведет сброс лишней жидкости.
  7. Раз в 1—2 года система должна проходить процедуру опорожнения и промывки.

Принцип работы ЗСО многоквартирного дома абсолютно идентичен – движение теплоносителя по трубам и радиаторам обеспечивают сетевые насосы, расположенные в промышленной котельной. Там же находятся расширительные баки, регулировкой температуры занимается смесительный либо элеваторный узел.

Как функционирует замкнутая система отопления, разъясняется на видео:

Положительные качества и недостатки

Основные отличия закрытых сетей теплоснабжения от устаревших открытых систем с естественной циркуляцией – отсутствие контакта с атмосферой и применение перекачивающих насосов. Отсюда возникает ряд преимуществ:

  • необходимые диаметры труб уменьшаются в 2—3 раза;
  • уклоны магистралей делаются минимальными, поскольку служат для слива воды с целью промывки либо ремонта;
  • теплоноситель не теряется путем испарения из открытого бачка, соответственно, можно спокойно заполнять трубопроводы и батареи антифризом;
  • ЗСО более экономична по эффективности обогрева и стоимости материалов;
  • закрытое отопление лучше поддается регулированию и автоматизации, может действовать совместно с солнечными коллекторами;
  • принудительное течение теплоносителя позволяет организовать напольный обогрев трубами, замоноличенными внутри стяжки или в бороздах стен.

Гравитационная (самотечная) открытая система выигрывает у ЗСО по энергонезависимости — последняя неспособна нормально работать без циркуляционного насоса. Момент второй: в замкнутой сети содержится гораздо меньше воды и в случае перегрева, например, ТТ-котла, высока вероятность закипания и образования паровой пробки.

Справка. От кипения дровяной котел спасает предохранительный сбросной клапан плюс буферная емкость, поглощающая лишнее тепло.

Виды замкнутых систем

Прежде чем купить обогревательное оборудование, трубопроводную арматуру и материалы, нужно выбрать предпочтительный вариант закрытой водяной системы. Мастерами–сантехниками практикуется монтаж четырех основных схем:

  1. Однотрубная с вертикальной и горизонтальной разводкой (ленинградка).
  2. Коллекторная, иначе – лучевая.
  3. Двухтрубная тупиковая с плечами одинаковой или разной длины.
  4. Петля Тихельмана – кольцевая разводка с попутным движением воды.

Дополнительная информация. К замкнутым отопительным системам также относятся водяные теплые полы. Расчет и устройство напольных контуров гораздо сложнее сборки радиаторного отопления, новичкам браться за подобный монтаж не рекомендуется.

Предлагаем рассмотреть каждую схему отдельно, разбирая плюсы и минусы. В качестве примера возьмем проект одноэтажного частного дома площадью 100 м² с пристроенной котельной, чья планировка представлена на чертеже. Величина тепловой нагрузки на отопление уже посчитана согласно инструкции, потребное количество теплоты указано для каждого помещения.

Монтаж элементов разводки и подключение к источнику тепла выполняется примерно одинаково. Установка циркуляционного насоса обычно предусматривается в обратке, перед ним монтируется грязевик, патрубок подпитки с краном и расширительная емкость (если смотреть по течению). Типовая обвязка твердотопливного и газового котла представлена на схемах.

Расширительный бачок на рисунке условно не показан

Подробнее о монтаже и способах подсоединения отопительных агрегатов, использующих различные энергоносители, читайте в отдельных руководствах:

  • ТТ-котел;
  • газовый отопитель;
  • электрический теплогенератор.

Однотрубная разводка

Популярная горизонтальная схема «ленинградка» — это одна кольцевая магистраль увеличенного диаметра, куда подключены все отопительные приборы. Проходя по трубе, поток нагретого теплоносителя делится на каждом тройнике и затекает в батарею, как показано ниже на эскизе.

Достигнув ответвления, поток делится на 2 части, примерно треть затекает в радиатор, где охлаждается и снова возвращается в магистраль

Передав теплоту помещению, остывшая вода возвращается обратно в магистраль, смешивается с основным потоком и движется к следующему радиатору. Соответственно, второй отопительный прибор получает воду, охлажденную на 1—3 градуса, и снова отбирает у нее нужное количество тепла.

Ленинградская горизонтальная разводка – одна кольцевая линия обходит все обогревательные приборы

Результат: в каждый последующий радиатор приходит все более холодная вода. Это накладывает на закрытую однотрубную систему определенные ограничения:

  1. Теплоотдачу третьей, четвертой и последующей батареи нужно рассчитывать с запасом 10—30%, добавляя дополнительные секции.
  2. Минимальный диаметр магистрали – DN20 (внутренний). Наружный размер ППР труб составит 32 мм, металлопластика и сшитого полиэтилена – 26 мм.
  3. Сечение подводящих патрубков к обогревателям – DN10, наружный диаметр – 20 и16 мм для PPR и PEX соответственно.
  4. Максимальное число отопительных приборов в одном кольце «ленинградки» — 6 шт. Если взять больше, возникнут проблемы с наращиванием количества секций последних радиаторов и увеличением диаметра разводящей трубы.
  5. Сечение кольцевого трубопровода не уменьшается на всем протяжении.

Справка. Однотрубная разводка бывает вертикальной – с нижней либо верхней раздачей теплоносителя по стоякам. Подобные системы применяются для организации самотека в двухэтажных частных коттеджах либо работают под давлением в многоквартирных домах старой постройки.

Однотрубная система отопления закрытого типа обойдется недорого, если ее паять из полипропилена. В остальных случаях она прилично ударит по карману за счет цены магистральной трубы и фитингов (тройников) больших размеров. Как выглядит «ленинградка» в нашем одноэтажном доме, продемонстрировано на чертеже.

Поскольку общее число отопительных приборов превышает 6 шт., система разделена на 2 кольца с общим обратным коллектором. Заметно неудобство монтажа однотрубной разводки – приходится пересекать дверные проемы. Уменьшение протока в одном радиаторе вызывает изменение расхода воды в остальных батареях, поэтому балансировка «ленинградки» заключается в согласовании работы всех обогревателей.

Преимущества лучевой схемы

Почему коллекторная система получила такое название, хорошо видно на представленной схеме. От гребенки, установленной в центре здания, расходятся индивидуальные линии подачи теплоносителя к каждому прибору отопления. Подводки прокладываются в виде лучей по кратчайшему пути – под полами.

Коллектор замкнутой лучевой системы питается напрямую от котла, циркуляцию во всех контурах обеспечивает единственный насос, расположенный в топочной. Дабы уберечь ветви от завоздушивания в процессе заполнения, на гребенке устанавливаются автоматические клапаны – воздухоотводчики.

Сильные стороны коллекторной системы:

  • схема энергоэффективна, поскольку позволяет четко дозировать количество теплоносителя, направляемого каждому радиатору;
  • отопительную сеть легко вписать в любой интерьер – подводящие трубы можно спрятать в полу, стенах либо за подвесным (натяжным) потолком;
  • гидравлическая балансировка ветвей производится с помощью ручных клапанов и расходомеров (ротаметров), установленных на коллекторе;
  • ко всем батареям подается вода одинаковой температуры;
  • работу схемы легко автоматизировать – регулировочные клапаны коллектора оснащаются сервоприводами, закрывающими проток по сигналу терморегуляторов;
  • ЗСО данного типа подходит для коттеджей любых размеров и этажности – на каждом уровне здания ставится отдельный коллектор, распределяющий тепло группам батарей.

С точки зрения финансовых вложений, закрытая лучевая система не слишком дорога. Расходуется много труб, но их диаметр минимальный – 16 х 2 мм (DN10). Вместо заводской гребенки вполне допускается применять самодельную, спаянную из полипропиленовых тройников либо скрученную из стальных фитингов. Правда, без ротаметров наладку отопительной сети придется делать с помощью радиаторных балансировочных вентилей.

Распределительная гребенка ставится в центре здания, радиаторные линии прокладываются напрямую

Минусов лучевой разводки немного, но они стоят внимания:

  1. Скрытый монтаж и испытание трубопроводов выполняется только на этапе нового строительства либо капитального ремонта. Заложить радиаторные подводки в полы обжитого дома или квартиры нереально.
  2. Коллектор крайне желательно располагать в центре здания, как показано на чертеже одноэтажного дома. Цель – сделать подводки к батареям примерно одинаковой длины.
  3. В случае протечки трубы, замоноличенной в стяжке пола, найти место дефекта без тепловизора довольно сложно. Не делайте в стяжке соединений, иначе рискуете столкнуться с проблемой, изображенной на фото.
Протечка соединения внутри бетонного монолита

Двухтрубные варианты

При устройстве автономного отопления квартир и загородных домов используется 2 разновидности таких схем:

  1. Тупиковая (другое название – плечевая). Нагретая вода раздается отопительным приборам через одну магистраль, а собирается и течет обратно в котел по второй линии.
  2. Петля Тихельмана (попутная разводка) представляет собой кольцевую двухтрубную сеть, где нагретый и остывший теплоноситель движется в одном направлении. Принцип действия аналогичен – батареи получают горячую воду из одной магистрали, а охлажденную сбрасывают во второй трубопровод – обратку.

Примечание. В закрытой попутной системе обратная линия начинается от первого радиатора, а подающая заканчивается на последнем. Разобраться поможет схема, представленная ниже.

Чем хороша тупиковая закрытая система отопления частного дома:

  • количество «плечей» — тупиковых ветвей – ограничено лишь мощностью котельной установки, поэтому двухтрубная разводка подойдет для любого здания;
  • трубы укладываются открытым либо закрытым способом внутри строительных конструкций – по желанию домовладельца;
  • как и в лучевой схеме, ко всем батареям приходит одинаково горячая вода;
  • ЗСО отлично поддается регулированию, автоматизации и балансировке;
  • правильно разложенные «плечи» не пересекают дверные проемы;
  • по стоимости материалов и монтажа тупиковая разводка обойдется дешевле однотрубной, если сборка ведется металлопластиковыми либо полиэтиленовыми трубами.
Оптимальный вариант подключения батарей — две отдельных ветви огибают помещения с двух сторон

Проектирование замкнутой плечевой системы дачного или жилого дома площадью до 200 квадратов не представляет особой сложности. Даже если сделать ветви разной длины, схему удастся уравновесить путем глубокой балансировки. Пример разводки в одноэтажном здании 100 м² с двумя «плечами» показан выше на чертеже.

Совет. При выборе длины ветвей следует учитывать отопительную нагрузку. Оптимальное число батарей на каждом «плече» — от 4 до 6 шт.

Присоединение обогревателей с попутным движением теплоносителя

Петля Тихельмана – это альтернативный вариант закрытой двухтрубной сети, предполагающий объединение большого количества приборов отопления (свыше 6 шт.) в единое кольцо. Взгляните на схему попутной разводки и обратите внимание: через какой бы радиатор ни протекал теплоноситель, общая протяженность маршрута не изменится.

Отсюда возникает почти идеальное гидравлическое равновесие системы – сопротивление всех участков сети одинаково. Это весомое преимущество петли Тихельмана над прочими замкнутыми разводками влечет и главный недостаток – 2 магистрали неизбежно пересекут дверной проем. Варианты обхода – под полами и над дверным косяком с установкой автоматических воздухоотводчиков.

Недостаток – кольцевая петля проходит через проем входной двери

Выбор отопительной схемы загородного дома

По мнению нашего эксперта Владимира Сухорукова, рейтинг систем замкнутого типа выглядит следующим образом:

  1. Тупиковая двухтрубная.
  2. Коллекторная.
  3. Двухтрубная попутная.
  4. Однотрубная.

Отсюда совет: вы не ошибетесь, если для дома площадью до 200 м² выберете первый вариант – тупиковую схему, она подойдет в любом случае. Лучевая разводка уступает ей по двум показателям – цена и возможность монтажа в помещениях с готовой отделкой.

Однотрубный вариант отопительной сети отлично подойдет для небольшого домика с квадратурой каждого этажа до 70 м². Петля Тихельмана уместна на протяженных ветвях, не пересекающих двери, например, отопление верхних этажей здания. Как правильно выбрать систему для домов различной формы и этажности, смотрите на видео:

Касательно подбора диаметров труб и монтажа дадим несколько рекомендаций:

  1. Если площадь жилища не превышает 200 м², вести расчеты необязательно – воспользуйтесь советами эксперта на видео либо принимайте сечение трубопроводов по схемам, приведенным выше.
  2. Когда нужно «повесить» на ветви тупиковой разводки больше шести радиаторов, нарастите диаметр трубы на 1 типоразмер – вместо DN15 (20 х 2 мм) возьмите DN20 (25 х 2.5 мм) и проложите до пятой батареи. Дальше ведите магистрали меньшим сечением, указанным изначально (DN15).
  3. В строящемся здании лучше делать лучевую разводку и подобрать радиаторы с нижним подключением. Подпольные магистрали обязательно утеплите и защитите пластиковой гофрой в местах пересечения стен.
  4. Если не умеете правильно паять полипропилен, то с ППР-трубами лучше не связывайтесь. Смонтируйте отопление из сшитого полиэтилена либо металлопластика на компрессионных или прессовых фитингах.
  5. Не закладывайте стыки трубопроводов в стены или стяжку, дабы не иметь проблем с протечками в будущем.

Для справки. Латинские буквы DN согласно европейским стандартам обозначают внутренний диаметр условного прохода трубы.

Полезные ссылки для начинающих

Мы понимаем, что рассмотреть все нюансы проектирования и устройства закрытых систем своими руками в рамках одной публикации невозможно. Новичку предстоит сделать множество шагов на пути к работающему отоплению, максимально уберечь вас от ошибок помогут другие наши статьи:

Собирая информацию о монтаже закрытой системы отопления, старайтесь черпать ее из достоверных источников. Не слушайте дядю Васю сантехника, чью работу вы никогда не видели. В качестве примера предлагаем ознакомиться с видеоматериалом, однозначно указывающим, где нужно ставить расширительный бак и почему:

otivent.com

Схемы систем отопления в частном доме: фото, советы мастера

Мы подготовили для вас обзор основных схем отопления для частных домов, сравнительные характеристики, достоинства и недостатки каждой системы. Рассмотрим гравитационную и принудительную системы перемещения теплоносителя, однотрубную и двухтрубные схемы разводок, встраивание в систему отопления тёплых полов.

Схемы системы отопления отличаются большим разнообразием. Причем выбор одной из них должен быть сделан исходя из конструкции и размера дома, числа отопительных элементов, зависимости от электропитания.

Системы, отличающиеся способом циркуляции

В системе с естественной циркуляцией, движение теплоносителя основано на действии гравитации, поэтому их ещё называют гравитационными или самотёчными. Плотность горячей воды ниже, и она поднимается вверх, вытесняемая холодной водой, которая попадает в котёл, подогревается и цикл повторяется. Циркуляция принудительная — в системах с применением нагнетающего оборудования.

Самотёчная система

Самотёчная система не выходит дешевле, как рассчитывают застройщики. Наоборот, как правило, она обходится в 2, а то и в 3 раза дороже принудительной. Эта схема требует труб большего диаметра. Для её работы необходимы уклоны, и чтобы котёл стоял ниже радиаторов, т. е. требуется установка в приямок или подвал. И даже при нормальной работе системы на втором этаже батареи всегда горячее, чем на первом. Чтобы уравновесить этот перекос, требуются мероприятия, которые и делают систему значительно дороже:

  • устройство байпасов (дополнительный материал и сварочные работы);
  • балансировочные краны на втором этаже.

Для строения в три этажа эта система плохо подходит. Движение теплоносителя «ленивое», как говорят мастера. Для двухэтажного дома работает, когда второй этаж полноценный, такой же, как и первый, плюс имеется чердак. На чердаке устанавливается расширительный бачок, к которому от котла, установленного в глубоком приямке или в подвале, подводится главный стояк, желательно строго вертикальный. Если в каких-то местах приходится изгибать стояк, это ухудшает работу самотёка.

От главного стояка разводятся горизонтальные трубопроводы (лежаки) с уклоном, от которых опускаются стояки, собирающиеся в обратку, которая возвращается в котёл.

Самотёчное отопление: 1 — котел; 2 — расширительный бак; 3 — уклон подачи; 4 — радиаторы; 5 — уклон обратки

Самотёчные системы хороши в постройках по типу русской избы и в одноэтажных современных коттеджах. Хотя стоимость системы выйдет дороже, но зато она не зависит от наличия источников питания.

Когда дом мансардный, то установка расширительного бачка вызывает проблему с размещением — его приходится монтировать прямо в жилом помещении. Если в доме не проживают постоянно, то теплоноситель — не вода, а незамерзающая жидкость, пары которой будут попадать непосредственно в жилую зону. Чтобы избежать этого, можно вынести бак на крышу, что приведёт к дополнительным тратам, или необходимо закрывать плотно верх бака и выводить газоотводную трубку от крышки за пределы жилого помещения.

Принудительная система

Принудительная система циркуляции отличается наличием нагнетающего оборудования, и сейчас распространена очень широко. Из недостатков способа можно отметить зависимость от электроснабжения, которая решается приобретением генератора для автономного питания при отключении сети. Из достоинств следует отметить большую регулируемость, надежность и возможность в некоторых случаях сэкономить деньги на организации отопления.

Подключение насоса: 1 — котел; 2 — фильтр; 3 — циркуляционный насос; 4 — краны

Различные схемы соединения напорных систем отопления

Для принудительных систем циркуляции существуют несколько схем подключения. Рассмотрим достоинства, недостатки и рекомендации мастеров по выбору схемы для различных строений и систем.

Однотрубная система («Ленинградка»)

Так называемая Ленинградка сложна в расчетах и трудна в исполнении.

Однотрубная напорная система отопления: 1 — котел; 2 — группа безопасности; 3 — радиаторы; 4 — игольчатый кран; 5 — расширительный бак; 6 — слив; 7 — водопровод; 8 — фильтр; 9 — насос; 10 — шаровые краны

При такой системе наполнение радиатора снижается, что уменьшает скорость движения среды в батарее и увеличивает перепад температур до 20 °С (вода успевает сильно остыть). При последовательном монтаже радиаторов в однотрубную схему наблюдается большая разница температур теплоносителя между первым и всеми последующими радиаторами. Если в системе 10 и более батарей, то в крайнюю поступает вода, охлажденная до 40–45 °С. Чтобы компенсировать недостаток тепловыделения, все радиаторы, кроме первого, должны иметь большую площадь теплоотдачи. Т. е. если принять первый радиатор, как эталон 100% мощности, то площадь последующих должна быть больше на 10%, 15%, 20% и т. д., для компенсации остывания теплоносителя. Сложно спрогнозировать и рассчитать необходимую площадь без опыта выполнения подобных работ, и ведущих, в конечном итоге, к удорожанию системы.

При классической «Ленинградке» подключение радиаторов происходит от магистральной трубы Ø 40 мм байпасом Ø 16 мм. При этом теплоноситель после радиатора возвращается в магистраль. Большая ошибка состоит в соединении радиаторов не транзитом, а непосредственно из радиатора в радиатор. Это самый дешевый способ собрать трубную систему: короткие отрезки труб и фитинги по 2 штуки на батарею. Однако при такой системе половина радиаторов еле тёплая и не дает достаточной теплоотдачи. Причина: не происходит смешивания теплоносителя после радиатора с магистральным трубопроводом. Выход из положения: увеличение (значительное) площади радиаторов и установка мощного насоса.

Мастера рекомендуют применять однотрубную систему, если радиаторов в контуре не более 5 шт.

Двухтрубная коллекторная (лучевая) схема разводки отопления

Представляет собой гребёнку, от которой отходят по две трубы к каждому радиатору. Гребёнку желательно устанавливать на равноудалённом расстоянии от всех радиаторов, в центре дома. В противном случае, при значительной разнице в длине труб до батарей, произойдёт дисбаланс системы. Это потребует балансировки (настройки) кранами, которую выполнить достаточно сложно. Кроме этого, насос системы в этом случае должен быть большей мощности, чтобы компенсировать повышенное сопротивление балансировочных кранов на радиаторах.

Коллекторная схема: 1 — котел; 2 — расширительный бак; 3 — коллектор подачи; 4 — радиаторы отопления; 5 — коллектор обратки; 6 — насос

Вторым недостатком коллекторной системы является большое количество труб.

Третий недостаток: трубы прокладываются не вдоль стен, а поперёк помещений.

Преимущества схемы:

  • отсутствие соединений в полу;
  • все трубы одного диаметра, чаще всего — 16 мм;
  • схема соединения самая простая из всех.

Двухтрубная плечевая (тупиковая) система

Если дом небольшой (не более двух этажей, общей площадью до 200 м2), нет смысла сооружать попутку. Теплоноситель дойдёт и так до каждого радиатора. Крайне желательно так продумать и установить котёл, чтобы «плечи» — отдельные ветки отопления, были примерно одинаковыми по длине и имели приблизительно одинаковую мощность теплоотдачи. При этом до тройников, разделяющих поток на два плеча, достаточно труб Ø 26 мм, после тройников — Ø 20 мм, а на магистрали к последнему в ряду радиатору и отводы к каждому радиатору — Ø 16 мм. Тройники выбираются соответствующие диаметрам соединяемых труб. Такое изменение диаметров является балансировкой системы, не требующей регулировки каждого радиатора отдельно.

Различие в подключении тупиковой и попутной схем

Дополнительные достоинства системы:

  • минимальное количество труб;
  • прокладка труб по периметру помещений.

Соединения, «зашиваемые» в пол, должны быть выполнены из сшитого полиэтилена или металлопластика (металлополимерные трубы). Это опробованная, надежная конструкция.

Двухтрубная попутная система (петля Тихельмана)

Это система, которую не придётся регулировать после монтажа. Достигается это за счет того, что все радиаторы находятся в одинаковых гидравлических условиях: сумма длин всех труб (подача + обратка) к каждому радиатору — одинакова.

Схема соединения одной петли отопления: одноуровневая (на одной статической высоте), с равномощными радиаторами, очень проста и надёжна. Магистраль подачи (кроме подвода к последнему радиатору) выполняется из труб Ø 26 мм, обратный трубопровод (кроме отвода от первой батареи) также из труб Ø 26 мм.Остальные трубы — Ø 16 мм. В систему также включены:

  • балансировочные краны, если батареи отличаются мощностью между собой;
  • шаровые краны, если батареи одинаковые.

Петля Тихельмана несколько дороже, чем коллекторная и тупиковая системы. Проектировать такую систему желательно, если количество радиаторов превышает 10 шт. Для меньшего количества можно выбрать тупиковую систему, но при условии возможности сбалансированного разделения «плеч».

При выборе этой схемы нужно обратить внимание на возможность укладки труб по периметру дома, чтобы не пересекать дверные проемы. В противном случае трубу придётся развернуть на 180°, вести её обратно вдоль системы отопления. Таким образом, на некоторых участках рядом будут проложены не две трубы, а три. Такую систему иногда называют «трёхтрубкой». В этом случае попутка становится излишне дорогой, громоздкой и стоит рассмотреть другие схемы отопления, например, разделить на несколько «плеч» тупиковой системы.

Подключение к системе отопления водяных тёплых полов

Чаще всего тёплые полы — дополнение к основной системе отопления, но иногда они являются единственными обогревателями. Если теплогенератор для тёплых полов и радиаторов — один и тот же котёл, то разводку труб на полу лучше всего выполнить на обратке, на остывшем теплоносителе. Если система нагрева полов запитана от отдельного теплогенератора, нужно установить температуру по рекомендациям для выбранного тёплого пола.

Подключение этой системы идёт через коллектор, который состоит из двух частей. Первая оснащена вентильными регулирующими вставками, другая часть оборудована ротаметрами — т. е. расходомерами теплоносителя. Ротаметры выпускаются двух видов: с установкой на подаче и на обратке. Мастера советуют: если при монтаже вы забыли, какой ротаметр купили, ориентируйтесь по направлению потока — подача жидкости всегда должна идти «под седло», открывая клапан, а не закрывая его.

Подключение тёплых полов на обратке: 1 — шаровые краны; 2 — обратный клапан; 3 — трехходовой смеситель; 4 — циркуляционный насос; 5 — перепускной клапан; 6 — коллектор; 7 — к котлу

Планируя систему отопления в своём доме, нужно взвесить все за и против каждой схемы применительно к конструкции самого дома.

рмнт.ру

11.03.16

www.rmnt.ru

Водяное отопление частного дома в фотографиях и схемах

Водяное отопление является самым распространённым вариантом обогрева частного дома. Расположение основных конструктивных элементов определяет вид системы и особенности её эксплуатации. Грамотный выбор схемы разводки трубопроводов является залогом эффективности отопления и комфорта жильцов.

Классификация систем водяного отопления

Системы водяного отопления являются сложными инженерными системами с множеством разновидностей. В роли теплоносителя в них выступает вода или водные растворы специального назначения. В зависимости от конфигурации систем предусмотрена их классификация по следующим параметрам:

  • по способу циркуляции теплоносителя;
  • по наличию контакта с атмосферным воздухом;
  • по схеме питания приборов;
  • по расположению магистральных трубопроводов.

Схема отопления с естественной циркуляцией открытого типа. 1 — котёл; 2 — расширительный бак; 3 радиатор; 4 — горячий выход теплообменника котла, до расширительного бака идёт строго вертикально; 5 — магистральная труба подачи; 6 — стояк; 7 — магистральная труба обратки; 8 — шаровый вентиль; 9 — слив с шаровым вентилем для сброса теплоносителя

Первый способ организации движения теплоносителя по системе — естественная циркуляция. Этот вариант позволяет обеспечить работоспособность отопления без привязки к наличию электроэнергии. Циркуляция осуществляется за счёт гравитационных сил. Нагретая в котле жидкость поднимается вверх благодаря уменьшению плотности, поступает в радиаторы, отдаёт тепло и возвращается в котел.

Схема отопления с принудительной циркуляцией закрытого типа. 1 — котёл; 2 — воздухоотводчик; 3 — манометр; 4 — предохранительный клапан (номера 2, 3, 4 составляют группу безопасности); 5 — расширительный бак; 6 — радиатор; 7 — фильтр грубой очистки; 8 — слив; 9 — циркуляционный насос; 10 — шаровый вентиль

Второй способ — принудительная циркуляция. Перемещение теплоносителя происходит с помощью насоса, установленного на обратном трубопроводе и расположенного либо перед входом в котёл, либо в самом котле.

Открытая и закрытая системы отопления

Системы водяного отопления с естественной циркуляцией — это всегда открытые системы. Они предусматривают наличие открытого расширительного бака в верхней точке системы. Зачастую он располагается на чердаке.

Расширительный бак открытого типа с доступом атмосферного воздуха к теплоносителю

Системы отопления с принудительной циркуляцией обычно являются закрытыми, т.е. полностью герметичными. Расширительные баки выполняются в виде бочонков с мембранами внутри и располагаются рядом с котлом или внутри него.

Герметичный расширительный бак мембранного типа

Что лучше: однотрубная или двухтрубная структура?

Питание приборов осуществляется по однотрубной или двухтрубной схеме. В первом случае нагревательные приборы подсоединяются последовательно, а во втором параллельно. Принципиальная разница заключается в наличии в двухтрубной системе двух типов трубопроводов: для подачи теплоносителя в радиаторы и для возврата в котёл.

1 — однотрубное последовательное подключение радиаторов без байпаса; 2 — однотрубное подключение с байпасом; 3 — двухтрубное подключение с укладкой по периметру здания труб подачи и обратки; 4 — коллекторная «лучевая» схема включения

Однотрубные системы хорошо работают только в небольших домах с количеством радиаторов от 6 до 10 на одной ветке. В остальных случаях они малоэффективны из-за неравномерного распределения температуры теплоносителя на входе в радиаторы.

Двухтрубные системы более универсальны и дают больше возможностей для регулирования теплового режима. С помощью термостатических вентилей можно настроить комфортную теплоотдачу каждого радиатора, не влияя на работу остальных.

Горизонтальная и вертикальная разводка

По расположению магистральных трубопроводов выделяют несколько типов разводки трубопроводов. Прежде всего, это разделение на горизонтальную и вертикальную.

На рисунке показана однотрубная система с вертикальной разводкой. На разных стояках показаны разные типы подключения приборов.

Приведенная схема показывает характерную конфигурацию двухтрубной системы с вертикальной разводкой.

Однотрубная напорная система отопления: 1 — котел; 2 — группа безопасности; 3 — радиаторы; 4 — игольчатый кран; 5 — расширительный бак; 6 — слив; 7 — водопровод; 8 — фильтр; 9 — насос; 10 — шаровые краны

Простейшая однотрубная система с горизонтальной разводкой подразумевает последовательное прохождение теплоносителя по всем приборам в пределах одного этажа.

Коллекторная схема: 1 — котел; 2 — расширительный бак; 3 — коллектор подачи; 4 — радиаторы отопления; 5 — коллектор обратки; 6 — насос

Двухтрубная горизонтальная система может иметь периметральную или лучевую (коллекторную) разводку. В первом случае трубы прокладываются по периметру помещения, постепенно запитывая все приборы, во втором каждый отопительный прибор имеет отдельную подводку.

Трубы лучевой разводки прокладываются в стяжке пола кратчайшими путями до каждого радиатора. При этом их конфигурация напоминает лучи, исходящие от одного источника — распределительного коллектора. Это послужило причиной появления соответствующего названия.

Коллекторы в современных интерьерах частных домов часто аккуратно прячутся в специальные шкафчики, что позволяет сохранить эстетичность помещения и скрыть элементы настройки и регулирования системы.

Типы подключения радиаторов

Схема подключения отопительных приборов выбирается исходя из выбранной структуры системы отопления, удобства прокладки и обслуживания, а также особенностей интерьера.

1 — Двухтрубная разводка. 2 — Однотрубная разводка

На рисунке показаны основные варианты присоединения радиаторов, характерные для вертикальных систем.

А — боковое подключение; Б — диагональное; В — нижнее одключение

Анализ схем, которые наиболее часто встречаются в горизонтальных системах, показывает, что тип подключения радиаторов оказывает значительное влияние на эффективность теплоотдачи. Прежде, чем отдать предпочтение более удобному в монтаже варианту, стоит хорошо подумать, готовы ли вы пожертвовать частью драгоценного тепла.

Как видно из всего, изложенного выше, выбор схемы водяного отопления для частного дома связан с необходимостью тщательного анализа множества вариантов. Кроме описанных основных разновидностей, существует ещё более подробная классификация. Консультация квалифицированного специалиста поможет быстрее сориентироваться во всём многообразии, учесть имеющиеся нюансы и достичь наилучших результатов.

рмнт.ру

04.05.17

www.rmnt.ru

Открытая система теплоснабжения - варианты для частного дома

Строительство частного дома, а особенно если оно проводится самостоятельно – это длинная череда решений самых разнообразных проблем. И одна из наиважнейших – это обеспечение в будущем здании самых оптимальных условий проживания в любое время года (если, конечно, дом не планируется только в качестве летней дачки).

Открытая система теплоснабжения

А уже в этой сфере создания нужного микроклимата в помещениях наиболее сложной станет задача правильного расчета и монтажа надежной системы отопления. Несмотря на появление современных систем электрического обогрева дома, лидером по популярности и востребованности остается водяное отопление – оно более привычно, проверено временем, технологии его монтажа и отладки отработаны до мелочей. Хозяину дома, который выбрал именно водяное отопление, остается определиться с конкретной разновидностью – закрывая или открытая система теплоснабжения, с ее «аппаратным наполнением» и с системой разводки труб по дому.  Затем идут этапы тщательного проектирования и монтажа.

Среди многочисленных публикаций по этому вопросу, размещенных в интернете, можно встретить немало таких, в которых утверждается, что открытая система теплоснабжения – чрезвычайно проста в устройстве и ее можно смонтировать буквально за один день. Если читателю попадается такие «художества» – можно безо всякого сожаления чтение прерывать и закрывать страницу – автор явно не имеет ни малейшего представления, ни об отоплении вообще, ни об открытой системе – в частности. Любая система должна быть правильно спроектирована с учетом многочисленных нюансов, хорошо сбалансирована, надежно смонтирована – и эти задачи никак абсолютно простыми и скорыми в исполнении не назовешь.

Что представляет собой открытая система теплоснабжения

Прежде всего, необходимо сразу сделать одно важное замечание. Очень часто, описывая открытую систему отопления, авторы все факты «мешают в кучу», преподнося ее обязательно как отопление с естественной циркуляцией теплоносителя. Ничего подобного! Открытая система может быть и с естественной, и с принудительной циркуляцией жидкости, причем при грамотном исполнении у хозяев всегда есть возможность легко и быстро переключаться с одного режима на другой.

Упрощенная схема системы отопления открытого типа

Главная же особенность открытой системы – отсутствие в ее контуре какого бы то ни было искусственно созданного избыточного давления, так как она напрямую связана с атмосферой. В системе в обязательном порядке смонтирован расширительный бак, свободный объём которого предназначен для компенсации расширений жидкого теплоносителя при повышении температуры. Такой бак всегда располагают в самой высшей точки всей трубной разводки контура отопления. Таким образом, на него еще ложится функция воздухоотводчика – все скопления газов в трубах должны выйти наружу именно здесь. Служит он и своеобразным водяным затвором – слой жидкого теплоносителя, который обязательно всегда должен быть в расширительном баке, предотвращает попадание воздуха в систему извне.

Стоит рассмотреть подобную систему подробнее:

Основные элементы открытой системы отопления

1 – источник тепловой энергии, котел, работающий на определенном виде топлива (твердом, жидком, газообразном) или использующий для нагрева электрическую энергию.

2 – восходящий от котла стояк, который поднимается до высшей точки системы и очень часто именно в этом месте заканчивается расширительным баком. Могут, правда, быть и иные варианты расположения – об этом будет сказано позже. Главное – для этого стояка всегда используется труба самого большого в системе диаметра – это помогает обеспечивать нужную разницу давления в подающей обратной трубах.

3 – расширительный бак открытого (атмосферного) типа. В этой позиции может использоваться как выпускаемый промышленными предприятиями специальный резервуар, так и, а принципе, любая подходящая по объему емкость.  Так, нередко используют переделанные металлические бочки, молочные бидоны, газовые баллоны и т.п.

Расширительный бачок заводского производства. Очевидно, что такой несложно сделать и самостоятельно

4 — чтобы в расширительном баке не случилось перелива, в нем всегда делают на определенном уровне сливное отверстие выходом на трубу, которая отведет избыток воды в канализацию или попросту наружу, на грунт. В принципе, в хорошо «настроенном» контуре отопления такие переливы – большая редкость. и чаще этот выпускной патрубок будет задействован для контроля наполнения всей системы, и для первичного сброса.

5 – труба, подающая теплоноситель на отопительные приборы (радиаторы). В системах открытого типа, даже если в них предусмотрена установка насоса, трубы должны иметь определенный уклон для обеспечения естественной циркуляции жидкости. Разводка труб может быть разная – об этом будет сказано ниже.

6 – Обогревательные приборы, расположенные в помещениях дома – радиаторы отопления. Конвекторы или, например, «тёплые полы» при открытой системе обычно не используются. Схема установки радиаторов может быть разной – она увязана с определенной системой разводки труб.

7 – Обратный трубопровод – обеспечивающий отток теплоносителя от радиаторов к котлу для дальнейшей циркуляции.

8 – циркуляционный насос. Система может обойтись и без него, работая по принципу естественной циркуляции, однако насос резко поднимает эффективность отопления, уменьшает расход энергоносителей.

Врезка насоса поднимет эффективность открытой системы отопления

9 – кран (вентиль) для первичного заполнения и периодического пополнения системы отопления из водопроводной сети (10). В обычном положении всегда находится в закрытом состоянии.

11 – кран (вентиль) для слива теплоносителя из системы отопления, например, для выполнения каких-либо ремонтных или профилактических работ.

  • Теперь, после устройства открытой системы отопления, несколько подробнее – о принципах ее действия.

Если в системе врезан насос, то особых вопросов и не возникает – он создает принудительную циркуляцию теплоносителя по трубам. Но как происходит теплообмен в контуре, не оснащенным насосом, или же при отсутствии электроэнергии, когда узел переключён на естественную циркуляцию?

Схема работы открытой системы отопления с принудительной циркуляцией

Здесь в полную силу вступают в действие законы термодинамики. Вспомните простой пример – почему в водоеме вода всегда теплее у поверхности, и намного холоднее – по мере увеличения глубины? Ответ прост – и с газами, и с жидкостью происходят примерно одинаковые явления – увеличение их температуры (в условиях свободного объема) приводит к снижению их плотности, а стало быть – и общей массы. Одним словом, нагретые жидкость или газ всегда легче холодных.

Теперь внимание на схему:

А это — принцип действия отопления с естественной циркуляцией

В системе отопления, по большому счету, два вида тепловых приборов, работающих в противовес друг другу. Котел (поз. 1) является первой точной теплообмены — преобразует энергию с внешнего источника в тепловую – нагревает воду. Затем идет транспортировка теплоносителя до второй основной точки теплообмена – радиатора (поз.3).  Понятно, что в подающей магистрали (на рисунке – красная область, поз. 2) плотность воды Ргор – существенно ниже, чем на противоположном участке (синяя область, поз. 4). Более высокая плотность жидкости Рохл означает ее «преобладание» с точки зрения гравитационных процессов – она попросту намного плотнее и тяжелее. Если грамотно расположить две основных точки теплообмена относительно друг друга, а конкретно – приборы теплоотдачи разместить выше котла на определенную высоту h, то обязательно создастся естественных циркуляционный ток жидкости. На нижней части схемы это хорошо видно. Область с теплоносителем низкой плотности условно «удалена» (она не может преобладать над более плотной). Получается два сообщающихся сосуда, один из которых выше другого. Вода стремится к равновесию, и постоянно перетекает от радиаторов к котлу.

Итак, чтобы создать естественное движение теплоносителя, котел должен быть расположен ниже самого низкого радиатора в доме. Это значение h может быть различным (чем оно выше, тем активнее будет движение жидкости), но оно не должно превышать 3 метров. Чаще всего, если существует такая возможность, котельную располагают в подвале или в цокольном этаже – это удобнее всего, так как полностью обеспечивается требуемое превышение радиаторов в комнатах первого этажа над котлом.

Превышение радиаторов отопления над котлом

Если подвала в частном доме нет, то приходится делать котельную в пристройке, несколько заглубляя пол в точке установки котла. Если и такой возможности нет, то за создание системы отопления открытого типа незачем и браться – она не будет работать в режиме естественной циркуляции, и намного логичнее будет использовать сразу схему с аккумулирующим баком-ресивером.

Схема устройства системы отопления открытого типа с расположением котла в подвальном помещении

  • Можно отметить еще одно важное свойство открытой системы отопления, работающей в режиме естественной циркуляции.  речь идет о своеобразной саморегуляции интенсивности потока теплоносителя в трубах. В отличие от отопления с принудительной циркуляцией, скорость протекания жидкости по трубам здесь очень нестабильна.

При запуске котла и прогреве определённого количества жидкости, начинается ее естественный ток по трубам. Характерно, что для того, чтобы такое движение началось, котел необходимо кратковременно запустить на мощность, близкую к максимальной – чтобы преодолеть инертность воды и существующее гидравлическое сопротивление в трубах.

Пока помещения не прогреты, амплитуда температур в котле и на выходе из радиаторов отопления – максимальная. Стало быть, наибольшее значение имеет и разница в плотности теплоносителя, а значит, как мы уже выяснили – и интенсивность движения жидкости по контуру. По мере прогрева эта разность начинает уменьшаться. То есть постепенно падает и скорость перемещения теплоносителя.

В итоге при определенной стабилизации системы ток воды происходит достаточно медленно – но этого хватает для поддержания в помещениях нужной комфортной температуры (обычно – с определенной долей точности выставленной пользователем на элементах управления котла). Однако, при резком снижении температуры в помещении, например, при открытых окнах или же при похолодании на улице, ток жидкости самопроизвольно ускорится – система будет стремиться достичь равновесия.

Достоинства и недостатки системы отопления открытого типа

Система отопления открытого типа, безусловно, не является «самим совершенством», и у нее немало серьезных недостатков. Тем не менее, некоторые хозяева жилья выбирают именно такую схему, мотивируя свое решение ее преимуществами:

  • Надежность — наверное, главный плюс такой системы отопления. Схема досконально проверена, прошла все мыслимые испытания в самых разных условиях и полностью доказала свою эффективность. По большому счету, в системе с естественной циркуляцией попросту нечему выходить из строя (если не брать в расчет собственно, котел). Срок «жизни» такого отопления определяется исключительно эксплуатационными сроками труб и радиаторов – при грамотном подборе комплектующими это будет исчисляться многими десятками лет.
  • Схема – достаточно проста в монтаже, в ней нет особо сложных узлов.
  • Подобная система не требует какой-либо специфической отладки и настройки. Достаточно заполнить систему водой и включить котел. Принцип простой – котел включен – система работает, выключен – ток остановился.
  • При работе без насоса – отсутствие каких бы то ни было вибраций и характерных шумов.
  • Ничего не мешает дополнить систему циркуляционным насосом – тогда она получит полную универсальность. С насосом, конечно, потери на подогреве будут меньше, но зато в случае отсутствия электроэнергии или при выходе насоса из строя простым переключением кранов отопление переводиться в полностью энергонезависимый режим.

Узел с циркуляционным насосом — переключение режимов работы обеспечивается запорными вентилями

На схеме показано положение кранов при работе в режиме принудительной циркуляции – оба вентили поз. 1 открыты, а стоящий на магистральной трубе (поз. 2) – закрыт. Для переключения режима достаточно просто поменять положение кранов на противоположное.

  • Уже упомянутое свойство саморегуляции системы позволяет устойчиво поддерживать в помещении заданный микроклимат без каких-либо сложных дополнительных регулирующих устройств.

Теперь – о недостатках открытой системы отопления:

  • Такую систему просто невозможно поставить в очень большом доме.  При удаленности порядка 30 метров от котла (по горизонтали) гидравлическое сопротивление в трубах может превысить создаваемый естественным образом напор, и в контуре создастся статическое равновесие – для отопления это недопустимо.
  • Система – очень инертна, то есть достаточно долго входит в рабочее состояние. Это объясняется и необходимостью создание естественного тока воды, и весьма большим объемом воды в контуре отопления.
  • Есть определенные сложности с приобретением материала – нужны будут трубы разных диаметров, переходники к ним и т.п. А трубы большого диаметра – это еще и немалые деньги.
  • При монтаже системы обязательно должен быть создан уклон на всех участках трубопроводов – от подающего и до обратки, без исключения. Это следует обязательно учитывать при проектировании и составлении монтажных чертежей. Если по каким-либо причинам уклон создать на определённом участке невозможно, отопление может оказаться неработоспособным или чрезмерно «транжирящим» по части расхода энергии – определенная часть ее будет расходоваться на преодоление ненужного гравитационного и гидравлического сопротивления на прямом отрезке системы.
  • Необходимость установки расширительного бачка в самой высокой точке чаще всего приводит к тому, что его приходится монтировать в чердачном помещении. Это означает необходимость его самой тщательной термоизоляции, чтобы не допустить замерзания в пиковые зимние холода.

Хозяин дома нашел выход — разместил расширительный бак под потолком

Впрочем, некоторые мастера находят выход, размещая расширительные бачки непосредственно в помещении, закрепляя их близко к потолку или даже вообще — на самом потолке. С точки зрения эстетичности такого решения – вопрос, конечно, чрезвычайно спорный, но проблема термоизоляции решается сразу.

  • Открытая система отопления всегда сопровождается постепенным испарением теплоносителя – необходимо постоянно отслеживать его уровень. Иногда этот вопрос автоматизируют (по принципу поплавкового клапана). Другим вариантом борьбы с испарением является слой масла, толщиной в 10— 15 мм на поверхности воды в расширительном бачке (естественно, его добавляют только тогда, когда достигнуто полное равновесие в системе). Однако, в этом случае не исключена вероятность попадания масла в нижележащие трубы, радиаторы и котел (например, при каком-то аварийном падении, уровня воды), а это – крайне нежелательно.
  • Контакт теплоносителя с воздухом означает постоянное его насыщение кислородом. Это ведет к активизации коррозионных процессов в трубах, фитингах, радиаторах, в других металлических узлах контура.
Видео: базовые принципы открытой системы отопления

Элементы системы отопления открытого типа

Выше по тексту уже перечислялись все обязательные конструктивные и технологические \элементы системы отопления открытого типа. Стоит рассмотреть их несколько подробней:

Котел

Прежде всего, необходимо определиться с требуемой мощностью этого источника тепловой энергии. Казалось бы, можно взять котел «с запасом», однако, практика показывает, что излишняя мощность, помимо удорожания самого агрегата, имеет еще несколько негативных моментов:

  • Отмечается усиленное образование конденсата в дымоходном канале.
  • Не исключены быстрый износ и поломка комплектующих.
  • Котел может работать неэффективно — он попросту не рассчитан на эксплуатацию «на малых оборотах».
  • Вполне вероятны случаи отказов автоматики – по той же причине.

Итак, котел должен быть необходимой, но отнюдь не избыточной мощности. Определить этот параметр можно по следующей формуле:

 Мk = Σs × Ms / 10

Мk – расчетная мощность требуемого котла;

Σs– суммарная площадь отапливаемых помещений дома;

Ms– удельная мощность, требуемая для обогрева на единицу площади

Показатель удельной мощности – величина дифференцированная, зависящая от региона, в котором строится дом. Примерная величина – указана в таблице.

Регион России, в котором ведется строительство Величина удельной мощности (кВт) на 10 м ²
Южные регионы страны (Северный Кавказ, Прикаспийские, Приазовские, Причерноморские области)0,7 ÷ 0,9
Центральное Черноземье, Южное Поволжье1,0 ÷ 1,2
Центральные области Европейской части, Приморье1,2 ÷ 1,5
Северные районы Европейской части, Приуралье, Сибирь1,6 ÷ 2,0

Пример: рассчитаем мощность котла для дома в Воронежской области, с отапливаемой площадью 180 м².

Мk= 180 × 1,2 / 10 = 21,6 кВт

Эту величину округляем в большую сторону, по стандартному значению имеющихся в производстве и продаже тепловых установок. Однако, есть еще три оговорки:

  • Эта формула справедлива для помещений высотой до 3 метров. Впрочем, в частном доме мало кто себе позволяет делать потолки выше.
  • Расчет справедлив лишь при условии доброкачественного утепления дома – стен, окон, дверей, пола и т.п.
  • Подобный расчет касается исключительно отопительного контура. Если есть планы подключить к отоплению, например, бойлер косвенного нагрева, то необходимо будет увеличить расчетную мощность еще на четверть.

При выборе котла можно пойти и другим путем. Многие производители, имеющие свои дилерские представительства в разных регионах, оказывают услуги по точному расчету требуемого оборудования. Нередко такие фирмы имеют собственные сайты, на которых размещены удобные и понятные калькуляторы, позволяющие быстро провести расчеты, вводя по запросу в окна данные по площади комнат, высоте потолков, материалу стен, типу дверей и окон, необходимости в контуре горячего водоснабжения и т.п. В итоге программа выдаст оптимальную мощность котла для установки в конкретном доме.

Цены на модельный ряд отопительных котлов

Отопительные котлы

В несколько упрощенном, но дающем достаточно точные результаты, подобная программа представлена и на нашем портале. Она позволяет рассчитать потребности в тепловой энергии для каждого помещения. Просуммировав полученные значения несложно определить и общую потребную мощность для всего дома.

Для удобства можно составить таблицу, в которую сразу занести параметры всех помещений. Например, такую:

ПомещениеПлощадь, м²Внешние стены, количество, входят на:Количество, тип и размеры оконНаружные двери (на улицу или на балкон)Результат расчетов, кВт ИТОГО22,4 кВт
1 этаж
Кухня91, Юг2, двойной стеклопакет, 1,1×0,9 м11.31
Прихожая51, Ю-З-10.68
Столовая182, С, В2, двойной стеклопакет, 1,4 × 1,0нет2.4
и так далее
2 этаж
Детская….
Спальня 1
Спальня 2
и так далее

Имея план дома и представляя особенности помещений,  заполнить графы будет совсем не сложно. А потом останется лишь последовательно просчитать тепловую мощность для каждого помещения и найти сумму. Это займет буквально минуты:

Перейти к расчётам

Какие котлы могут быть использованы в открытой системе:

  • Если в населенном пункте проведены газовые магистрали, то особо и нечего думать – на сегодняшний день подобное отопление остается самым выгодны с точки зрения стоимости энергоносителя.

Газовые котлы считаются самыми удобными и экономичными

Есть, правда, и значимый «минус» — потребуются обязательные согласовательные процедуры, составление соответствующего проекта и его реализация с привлечением специалистов (работники газовых хозяйств практически повсеместно являются «монополистами» на подобные работы и никому их не передоверяют). Это все обойдётся в достаточно «увесистую» сумму. Впрочем, это разовые вложения, которые должны окупиться спустя какое-то время.

  • Остаются популярными твёрдотопливные котлы, а в некоторых регионах, где нет никаких проблем с заготовкой дров или закупкой угля, они остаются наиболее популярными среди владельцев домов.

Современные твердотопливные котлы не требуют постоянного контроля и частой дозагрузки

Сейчас это – уже не старые чугунные «гиганты», поглощающие уйму топлива и имеющие крайне низкий КПД. Современный твёрдотопливный котел – обычно агрегат длительного горения, которые не нуждается в постоянном контроле за ним. Подробнее о таких котлах — в специальной статье нашего портала.  Кстати, там же можно найти немало советов и о том, как своими руками сделать нужный твёрдотопливный котел отопления, использующий функцию дожига пиролизных газов.

  • Электрические котлы в системах открытого типа используют нечасто. Чего греха таить – подобная система все же проигрывает в экономичности системе закрытого типа. То, что допустимо при использовании недорогих энергоносителей – газа или дров (угля), выльется в «хорошую копеечку» при применении электрического нагрева. С какой-то доле условности можно применить индукционный нагрев, но опять же – лучше тогда сразу смонтировать закрытую систему, которая гораздо легче поддается точным регулировкам.

Среди всех электрических котлов, индукционный — самый экономичный

А вот электродный котел в открытой системе использовать нельзя в принципе – он требует особого и стабильного химического состава теплоносителя. В негерметичном контуре соблюсти это условие просто невозможно.

  • Оптимальным по функциональности, хотя и довольно дорогим решением стане приобретение многофункционального, комбинированного котла, который может работать в разных режимах. Например, есть модели «дрова + газ», «газ + электричество», «дрова + уголь + газ», или даже «дрова + уголь + дизтопливо + газ».

Самое лучшее, но дорогое решение — комбинированный котел, работающий на разных видах топлива

Расширительный бачок

Как уже упоминалось, этот элемент можно приобрести готовым – они есть в продаже, либо сделать самостоятельно из металлического листа, либо из имеющейся металлической емкости. Лучше использовать металл, не подверженный коррозии – тогда отопление будет служить долго.

Для расширительного бачка лучше всего использовать нержавейку

При изготовлении простейшего бака необходимо предусмотреть откидную или съемную крышку – она позволит производить контроль за уровнем воды в системе, но в закрытом состоянии все же минимизирует испарение жидкости.

В верхней части бака должен быть установлен патрубок, по которому, в случае избытка жидкости, она будет стекать вниз.

Считается достаточным, если объем расширительного бака составляет ориентировочно до 10 % от общего объема отопительной системы.

Кстати, установка расширительного бака открытого типа прямо над котлом в высшей точке отнюдь не является какой-то догмой. Такая схема хороша, однако, далеко не всегда исполнима просто по причинам несоответствия ей реального расположения технических помещений здания.

Различные схемы установки расширительного бачка открытого типа

На рисунке представлено несколько различных вариантов размещения расширительного бака, их которых можно выбрать наиболее приемлемый к имеющимся условиям.

Примечательно, что в случае установки расширительного бачка на обратной трубе, все равно потребуется обязательный монтаж воздухотводного клапана в самой высшей точке системы (на схеме это не показано), а это – ненужные дополнительные сложности.

Радиаторы отопления

Ели котел – основной элемент в части получения тепловой энергии, то радиаторы – главные по части ее «раздачи» по помещениям. А это означает, что очень важно точно определить, в какой комнате, каких и сколько их нужно устанавливать.

Для начала, нужно определиться с видом радиаторов. Они различаются и конструктивно, и по материалу изготовления, а суммарно – по своим эксплуатационным характеристикам.

  • Традиционные чугунные батареи отлично подходят для открытой системы отопления. Да, они достаточно инертны в нагреве и остывании, но это даже неплохо в сочетании с аналогичными свойствами открытой схемы – очень точной настройке этот «комплекс» все равно не поддаётся, а вот экономия на такой инертности может быть достигнута весьма внушительная.

Современные чугунные батареи

Нередко упрекают такие батареи за излишнюю массивность и за неэстетичный внешний вид. Ну, во-первых, насчёт вида можно поспорить – современные чугунные радиаторы очень симпатичны, а некоторые – так просто являются украшением помещений. А  во-вторых, насчет массивности – это скорее достоинство, если, конечно, правильно решить вопрос их надежного крепления.

  • Стальные радиаторы – недорогие, достаточно легкие, долговечные (если имеют качественное антикоррозийное покрытие).

Стальные радиаторы для домашнего автономного отопления — не самый лучший вариант

Казалось бы – хороший вариант, но вот для автономной системы отопления, тем более – открытой, их лучше не использовать. Дело в том, что они очень быстро отдают тепло и остывают – котел при таких радиаторах будет включаться очень часто.

  • Алюминиевые радиаторы – сегодня находятся в лидерах среди «собратьев». Они легки, долговечны, очень просто и быстро монтируются. Имеют великолепную теплоотдачу и нужную теплоемкость. Хорошо вписываются в любой интерьер.

Алюминиевые радиаторы — хорошая теплоотдача, но не слишком высокая стойкость к коррозии

Недостаток у них есть, и немалый – этот металл весьма неустойчив к кислородной коррозии. Значит, или нужны алюминиевые радиаторы со специальным антикоррозийным покрытием (такие есть в продаже, но они, безусловно, дороже), или теплоноситель должен быть определенного качества. К сожалению, второй пункт соблюсти в условиях открытой системы отопления – почти невозможно.

  • Биметаллические радиаторы – самый современный вариант, сочетающий в себе все лучшие качества. Недостатков практически нет, кроме одного – высокая цена. Подобные радиаторы хорошо подходят для отопления с высоким давлением в контуре, так как на них легко устанавливаются электронные или электромеханические термостаты, поддерживающие точный уровень температуры в помещении.

Биметаллические радиаторы — хороши всем, но несколько дороговаты

Увы, но при открытой системе отопления подобная возможность остается невостребованной, и нужно очень хорошо подумать, стоит ли переплачивать за такие батареи.

Второй вопрос – как определиться с требуемым количеством секций в батарее отопления. Все зависит от размеров помещения, его особенностей, и от удельной мощности каждого секции радиатора.

Итак, для среднестатистических комнат (жилые, с высотой потолков 2,5 ÷ 3 м) обычно принимают нормой мощность отопления, равную 41 Вт/м³ объема помещения. Таким образом, несложно подсчитать потребную суммарную мощность, умножив объем (произведение длины, ширины и высоты комнаты) на 41.

Например, комната 3,5 × 6 × 2,7 м. Объем равен 56,7 м³.  Требуемая базовая мощность радиаторов – 2325 Вт или 2,33 кВт. Однако не зря было упомянуто, что эта мощность – базовая. Она рассчитана на комнату внутри здания с одной внешней стеной и одним окном на улицу. Если реально условия иные, то в это значение требуется внести некоторые поправки – смотри таблицу.

Особенности помещенияПоправка к значению суммарной мощности радиаторов отопления
Угловая комната: две внешние стены и одно окно+20%
Угловая комната: две внешние стены и два окна+30%
Окна выходят на север или северо-восток+10%
Радиаторы спрятаны в ниши под подоконниками+5%
Радиаторы закрываются декоративными экранами или решетками+ 15%

Допустим, что в рассматриваемом нами примере комната угловая, с одним окном, с выходом на север, а радиаторы убраны в нишу. Значит, к полученному значению необходимо добавить: 20% за угловое расположение, 10% — за север и 5% – за расположение батареи под окном. Итого поправка – 35%, а суммарная мощность – 3,15 кВт.

Теперь нужно разделить полученное значение на удельную мощность одной секции радиатора. Этот показатель обязательно указывается в технических характеристиках любой модели радиаторов (в случае со стальными неразборными радиаторами – указывается мощность целого блока).

Допустим, в нашем случае запланирована установка биметаллических радиаторов «Рифар» с удельной мощностью секции в 204 Вт. Несложное деление дает 15, 44, или округлённо 16 секций для нормального отопления данной, достаточно большой и холодной комнаты.

Перелагаем воспользоваться возможностями нашего специального калькулятора, который поможет быстро и точно просчитать требуемое количество секций радиатора для помещения:

Цены на популярные модели радиаторов отопления

Радиаторы отопления

Размещают радиаторы чаще всего в традиционных местах – под окнами, где они создают эффективную тепловую завесу от проникающего холодного воздуха. При необходимости можно дополнить такую установку дополнительными батареями на других стенах помещения – так, чтобы в сумме получилось нужное количество секций.

Циркуляционный насос

Как уже упоминалось, грамотно собранная система может работать без принудительной циркуляции. Тем не менее, если есть возможность, то насос следует обязательно установить – он существенно снизит эксплуатационные расходы и повысит эффективность отопления. Да, этот прибор потребляет определенное количество электроэнергии, сравнимое со средней лампочкой накаливания, однако эти потери в полной мере компенсируются экономией на потреблении основного энергоносителя.

Насос должен по свои параметрам соответствовать системе отопления

Насосы – вовсе не все одинаковые. Даже визуально заметно, что они существенно различаются по своим техническим характеристикам. Речь не о диаметре трубы, на которую производится врезка – основными параметрами будут являться производительность прибора м создаваемый им напор жидкости. Эти характеристики насоса должны соответствовать конкретной системе отопления, а значит – нужно уметь проводить хотя-бы простейшие расчеты.

1.    Требуемую производительность насоса можно вычислить по формуле:

G = Мk : (Δt× Сt)

G – вычисляемый параметр, производительность циркуляционного насоса

Мk– мощность отопительной системы (как она рассчитывается, было рассказано, в статье в разделе о котле).

Δt– разница температур теплоносителя на входе в котел и на выходе из него. Для обычных систем отопления принимается в 20 градусов. Для «теплых полов» или конвекторных теплообменников может быть и меньше, но подобные схемы в открытой системе отопления не используются.

Ct– коэффициент, учитывающий удельную теплоемкость рабочей жидкости системы отопления. Он вычисляется по нескольким параметрам, однако большой точность в данном случае не требуется. Так как в открытой системе отопления в подавляющем числе случаев используется обычная вода, то этот коэффициент можно принять за 1.16.

Для примера, какой производительности потребуется насос, если для отопления жилья необходима суммарная мощность 21.6 кВт:

 G = 216 00/ (20 × 1,16) = 931

Полученное значение выражено в килограммах в час. Для удобства осталось привести его в используемой величине — м³/час. Для этого необходимо разделить полученное значение на плотность воды при температуре около 60 — 80 градусов (972 кг/м³)

В итоге получаем:

931 / 972 = 0,96 м³/час, округленно – 1 м³/час.

Цены на электрические водяные насосы

Электрические водяные насосы

2. Второй важный параметр насоса – величина создаваемого им напора жидкости, который должен обеспечить нормальное перемещение теплоносителя по всему разветвленному контуру. Для расчета применяют следующую формулу:

Hn = r × L × Zr

Hn– создаваемый насосом напор воды (в паскалях, Па)

r – удельное гидравлическое сопротивление прямого участка трубы (Па/м). С некоторым допущением для обычного частного дома можно принять за 150 Па/м.

L – длина всего контура, включая трубы подачи и обратки.

Zr – корректировочный коэффициент, учитывающий оснащенность системы отопления дополнительной запорной арматурой и регулирующими устройствами. При открытой системе отопления этот коэффициент можно принять за 1.3 – система не перенасыщена кранами.

Если, к примеру, длина всех труб отопительной системы в доме составила 90 метров, то несложно произвести расчет:

Hn = 150 × 90 × 1,3 = 17550 Па = 17,55 кПа.

Очень часто в технической документации эта величина приведена в метрах водяного столба. Перевести несложно, зная, что 1м в.ст. ≈ 10 кПа. В нашем примере напор получается 1,8 м водяного столба.

Калькулятор для расчета напора циркуляционного насоса

Перейти к расчётам

Трубы и схемы их разводки

В прокладке системы важен и материал труб, и диаметр, и схема их разводки.

  • Металлические, стальные трубы сегодня, по большому счету, считаются уже пережитками прошлого. Они тяжелы, требуют особых навыков и специального оборудования для монтажа. Да и стоимость самого металла, даже обычной стали – весьма высока, не говоря уже о нержавейке.
  • Медные трубы на системе отопления, безусловно, очень качественны и надежны, но высокая цена материала сразу же делает его предметом своеобразной роскоши.
  • Металлопластиковые трубы использовать вполне можно, но только если это – качественный, проверенный материал. Недостаток – подобные трубопроводы не рекомендуется вмуровывать в стены – они всегда должны быть на виду из-за недостаточной надежности металлических фитинговых соединений – они могут окисляться или же нуждаться в периодической подтяжке.
  • Более современный вариант – трубы из сшитого полиэтилена (PE-Xa, PE-RT), а еще лучше — с металлическим армированием и кислородным барьером (например, PE-Xc/Al/PE-HD). Среди всех современных материалов этой категории подобные трубы – самые надежные. Их используют даже для теплых полов, заливая стяжкой и нисколько не беспокоясь за сохранность – тем более они подойдут для внешней разводки стояков отопления. Удобная система соединительных фитингов делает монтаж таких труб легким и быстрым делом.

Трубы металлопластиковые из сшитого полиэтилена — самый современный материал для контуров отопления

  • А самым недорогим вариантом остаются полипропиленовые трубы. Если приобрести качественный материал, со стекловолоконным армированием, рассчитанным на высокие температуры, то надежности таких труб хватит с избытком на долгие годы. А монтаж, хотя и требует специального сварочного аппарата, несложен, и легко может быть освоен любым среднестатистическим домашним мастером. Аппарат же для работы за вполне умеренную плату можно арендовать в специализированном магазине.

Полипропиленовые трубы со стекловолоконным армированием

Схем разводок труб системы отопления немало – каждая из них имеет свои достоинства и недостатки.

  • Например, однотрубная система – проста в исполнении и потребует минимальное количество материалов. Для отопления открытого типа с естественной циркуляцией она является чуть ли ни идеальным вариантом.

Схема движения теплоносителя в однотрубной системе отопления

Недостаток: от радиатора к радиатору температура заметно падает, а это означает достаточно неравномерный прогрев помещений – самые удаленные от котла комнаты отапливаться будут хуже. Впрочем, если отопление монтируется в небольшом и компактно спланированном доме, то такая схема будет полностью оправдана.

  • Двухтрубная система потребует более тщательного планирования и значительно большего расхода труб.  Но зато равномерность обогрева, при правильном подборе диаметра труб, существенно улучшается, и кроме того, появляется возможность временного или постоянного отключения от отопления помещений, которые в нем по каким-то причинам в настоящий момент не нуждаются.

Несколько вариантов двухтрубной системы отопления открытого типа

  • Самый удобной, но и самой сложной в исполнении является коллекторная схема разводки – к каждому обогревательному прибору (или, иногда, к группе приборов) идет собственная подача от общего коллектора. Правда, затраты на материалы в этом случае получаются максимальными. В системах открытого типа подобный подход практически не применяется.

Очень большое значение для правильной циркуляции теплоносителя имеет уклон горизонтальных участков трубопроводов. Обычная рекомендация – не менее 1:100 (1 см перепада высоты на 1 погонный метр трубы). Однако, очень часто опытные мастера дают советы такой уклон увеличивать даже до 3 см на погонный метр – это обеспечит надежную и устойчивую естественную циркуляцию, если будет необходимость перейти на нее.

И, наконец, диаметр труб также не является единой величиной для всей разводки открытой системы отопления. Максимальный диаметр – всегда на восходящей от котла к расширительному баку трубе подачи. Далее, идет постепенное заужение, с тем расчетом, чтобы с помощью варьирования диаметром обеспечить равномерное распределение потоков жидкости по точкам теплообмена.

На схемах внизу представлено несколько готовых, профессионально просчитанных вариантов с указанием условного диаметра труб (в дюймах). Одну из этих схем вполне можно взять за основу при проектировании собственной системы.

Диаметр и уклон труб в отоплении открытого типа (рис. 1)

Диаметр и уклон труб в отоплении открытого типа (рис. 2)

Точный расчет требуемой разводки под конкретное здание, с учетом всех параметров системы, может провести только квалифицированный специалист. «Самодеятельность» в этом вопросе достаточно опасна тем, что, не учтя каких-либо, казалось бы, незначительных мелочей, можно получить полностью «запертые», статичные участки контура отопления, перемещение теплоносителя по которым не сможет обеспечить даже циркуляционный насос.

Цены на водопроводные трубы и фитинги

Водопроводные трубы и фитинги

stroyday.ru


Смотрите также