Однотрубная система отопления частного дома с принудительной и естественной циркуляцией

Cхемы отопления частного дома и подключения радиаторов отопления

Этап проектирования и строительства, когда определяется схема отопления частного дома, довольно ответственный момент в процессе теплоутепления.

Ведь неправильно спланированная система «грозит» Вашему дому отсутствием качественного тепла, «перенасыщением» дома элементами «интерьера» в виде лишних радиаторов отопления, отсутствием возможности оперативно управлять режимом работы системы… и при этом за Вами же потраченные деньги.

Разбирая огромное количество схем, которые представлены на страницах литературы и сайтов по теме утепления и отопления, можно немного «заблудиться». Поэтому мы остановимся на нескольких, наиболее часто используемых, схемах, изучив их преимущества и недостатки.

Как Вы уже, наверняка знаете, существует два типа схем:

Теплоносителем в таких системах может быть:

• обычная вода;
• антифриз (незамерзающая жидкость для отопительных систем)

Внимание! При использовании антифриза необходимо уточнить совместимость его с материалом уплотнительных прокладок секций радиаторов отопления. В таких системах крайне нежелательно использование алюминиевых радиаторов!

Схема отопления с естественной циркуляцией

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя сегодня не особенно популярны в виду их «морально старческого возраста», низкого КПД, громоздкости, дороговизны материалов и монтажа, невозможностью дифференцированного регулирования температуры в отдельных радиаторах и т. д.

Но они незаменимы в тех домах, где отсутствует электричество, так как такие системы, оборудованные твердотопливным котлом, могут работать автономно (с периодическим присутствием человека, естественно).

Принцип действия системы отопления с естественной циркуляцией (ее еще называют самотечной) заключается в создании разницы температур теплоносителя на выходе из котла и его входе.

Благодаря разной плотности теплоносителя при разных температурах он движется по трубам самотеком, без использования циркуляционного насоса, то есть теплая вода поднимается вверх, а на ее место «приходит» из обратной трубы уже остывшая вода.

По мере последовательного прохождения через радиаторы теплоноситель понижает свою температуру, отдавая тепло в окружающую среду, а после «полного круга» и возврата в теплообменник котла он вновь нагревается, и цикл повторяется.

Последовательная однотрубная схема системы отопления частного дома с естественной циркуляцией

Схема однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией последовательная

Внимание! Для функционирования такой системы обязательными условиями есть: достаточно большой диаметр труб (d>=1 дюйму), особенно центрального стояка и уклон труб магистрали по всей системе (не менее 1 см на 1 м длины).

Кроме этого, точка «водозабора» теплоносителя из стояка должна располагаться выше самого верхнего радиатора, а сам котел должен находиться ниже самого крайнего радиатора.

Объем теплоносителя в таких системах достаточно большой и зависит от диаметра труб и длины системы. В среднем, объем воды в 3 раза будет больше в системе с естественной циркуляцией, чем в системе с принудительной. И это при равной площади обогреваемых помещений.

Последовательное прохождение теплоносителя через радиаторы отопления приводит к его охлаждению. Таким образом, те радиаторы, которые находятся в начале системы (от центрального стояка) будут нагреваться сильнее, чем те, которые находятся в конце отопительной магистрали (перед котлом). Регулировать степень нагрева радиаторов при таком их соединении практически невозможно.

Еще одной особенностью такой системы является ее «переборчивость» к материалу используемых труб. В обязательном порядке они должны быть металлическими — обычно стальными.

Полимерные трубы просто не выдержат высокой температуры, которая может возникнуть в системе при перегреве теплоносителя в котле.

Обязательным элементом такой системы отопления является расширительный бак открытого типа, который в обязательном порядке должен находиться в верхней точке системы. Его объем должен составлять примерно 1/10 от объема теплоносителя в системе.

Например, при объеме теплоносителя в системе 200 л, емкость бака должна составлять 15-20 л. Открытый тип бака предполагает, что система постоянно имеет контакт с атмосферным давлением. Это также является обязательным условием существования системы.

Подводим итоги.

Самотечная схема водяного отопления имеет такие преимущества:

• возможность автономного использования;
• достаточно высокая тепловая инерционность.

Недостатки:

• большой объем теплоносителя (антифриза);
• неэстетическая «громоздкость»;
• невысокий КПД;
• дорогостоящий (сложный для самостоятельного выполнения) монтаж;
• достаточно высокая стоимость;
• отсутствие возможности регулировки температуры.

Информация «плюс»! В самотечных последовательных однотрубных системах возможно и последовательно-параллельное подключение радиаторов отопления.

В этаких случаях появляется возможность регулирования потока воды через некоторые из них. Но! Использование терморегуляторов ограничено — можно устанавливать такое устройство только на один из двух параллельных радиаторов.

Замкнутый поток теплоносителя через систему перекрывать полностью нельзя — возникнет перегрев!

Параллельный двухтрубный вариант системы отопления частного дома

Схема двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией горизонтальная параллельная

В системе, схема которой изображена на рисунке, температура отдельных радиаторов уже не будет сильно зависеть от расположения, можно уже регулировать температуру отдельных радиаторов, но не всех! Также обязателен уклон горизонтальных труб (стояков) и их достаточно большой диаметр.

Переходим к следующей схеме системы отопления.

Схема отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Рассмотренные в предыдущем разделе статьи схемы системы отопления можно легко превратить в системы с принудительной циркуляцией теплоносителя. Для этого в систему «перед котлом на обратной трубе «врезается» циркуляционный насос. Кроме насоса в системе меняется расширительный бак с открытого типа на закрытый.

Но комфортное использование системы возможно только при ее двухтрубном исполнении и с принудительной циркуляцией.

Параллельное подключение радиаторов позволяет регулировать температуру каждого отдельно как в ручном режиме с помощью вентиля, так и поставив на каждую батарею автоматический терморегулятор.

Терморегулятор

Экономия! Такая возможность регулирования температуры радиаторов в различных комнатах в зависимости от потребности позволяет экономить до 20% энергоносителей, используемых в котле.

Циркуляционный насос системы отопления

Какие «заслуги» циркуляционного насоса в таких системах отопления. Он:

• Повышает скорость перемещения теплоносителя, что способствует более динамичному изменению температуры всей системы в целом при регулировании и, в целом, повышает КПД системы.
• Позволяет снизить температуру теплоносителя, что влечет за собой возможность использования пластиковых труб.
• Позволяет значительно уменьшить диаметры труб, что снижает затраты на материал и сложность монтажа.

Покупка насоса и его потребляемая электроэнергия окупаются этими, уже перечисленными, преимуществами.

Внимание! При покупке газового или электрического котла обратите внимание на такой момент — циркуляционный насос может быть уже встроенным в котел. Поэтому схема обвязки настенного котла отопления может не «содержать» внешний циркуляционный насос. А при использовании длинных контуров «теплого пола» Вам придется (возможно) установить еще и дополнительный насос на эти контуры.

Дополнительный циркуляционный насос в коллекторном шкафу «теплого пола»
Система отопления двухтрубная параллельная с принудительной циркуляцией

Схема отопления с принудительной циркуляцией имеет «приятное» отличие от систем с естественной циркуляцией теплоносителя — независимость высоты установки котла от высоты установки отопительных радиаторов.

Циркуляционный насос обычно устанавливают на обратной трубе в расчете на то, что более холодная вода позволит продлить срок службы насоса.

Такая параллельная схема подключения позволяет использовать в системе отопления водяной теплый пол (Ссылка)и комбинировать любое количество радиаторов в зависимости от мощности котла, то есть использовать сложные схемы разводки отопления. Такой тип имеет схема отопления двухэтажного дома.

Более подробно такие схемы отопления частного дома мы рассмотрим в конкретных статьях про организацию отопления различных помещений частного дома.

Схемы подключения радиаторов отопления

Используемые схемы подключения радиаторов отопления могут быть различные и зависеть еще и от вида самой схемы отопления частного дома.

Схемы подключения радиаторов отопления в однотрубной и двухтрубной системах

Различные виды подключения радиаторов к системе отопления имеют также различные коэффициенты теплопотерь при теплоотдаче.

Потери тепла при различных видах подключения радиаторов

Видео: типы, виды радиаторных систем отопления

Источник: http://PlusTeplo.ru/otoplenie/sistemy-otopleniya/cxemy-otopleniya-chastnogo-doma-i-podklyucheniya-radiatorov-otopleniya.html

Отопление водяное с комбинированной циркуляцией — Система отопления

» Водяное отопление

Каждый здравомыслящий хозяин жилища хочет получить информацию: как усовершенствовать систему обогрева дачи. Невозможно вообразить быт человека в РФ без обогревающей системы дома. В каждой части России нужно зимой отапливать коттедж.

Все россияне знают, что топливо для обогрева постоянно становится дороже. На нашем www сайте собрано большое количество отопительных комплексов дачи, которые используют исключительно различные способы производства тепловой энергии.

Опубликованные системы отопления рекомендуется монтировать как самостоятельный комплекс или гибридно.

Возможность использовать различные источники тепла или, наоборот, отсутствие каких-либо, стали причиной разработки самых разных систем отопления и обогревательных приборов.

При этом в качестве источников могут быть задействованы как традиционные котлы, так и довольно необычные устройства, например – солнечные батареи, а в роли собственно обогревателей – радиаторы, конвекторы, обогревающиеся полы и тому подобное.

Комбинированное отопление: классификация

Суть явления заключается в возможности использовать не один способ обогрева, а несколько, для того чтобы, с одной стороны, снизить расходы, применяя более экономичное топливо, а с другой, предотвратить ситуацию, в которой частный дом внезапно лишается источника тепла. Следует отметить, что рассматриваемые варианты более актуальны именно для загородных домов и дач, так как городские квартиры, как правило, не предусматривают возможности столь масштабной перестройки.

Системы отопления при комбинированном обогреве сочетаются различным образом.

• Сезонное использование – наиболее правомочно по отношению к обогреву, где применяются солнечные батареи и коллекторы, так как их эффективность сильно зависит от продолжительности солнечного времени суток и интенсивности облучения. Летом коллекторы применяются для нагрева воды, а зимой – как вспомогательное средство для отопительного котла.
• Использование по виду топлива – в зависимости от доступности и стоимости топлива устанавливается ни один определенный аппарат, а несколько для разных видов, или комбинированный, способный работать с разным топливом.
• Постоянное – в этом случае обогрев помещения предполагает постоянную параллельную работу всех систем отопления. Наиболее распространенный, судя по отзывам, вариант для частного дома – это комбинация «теплого пола» и радиаторного отопления. На фото представлен рабочий момент монтажа.

Схема действия

Различают две возможные, вернее, наиболее популярные комбинации.

• Электрический обогрев – в этом случае «теплый пол» сооружается из нагревательных кабелей или матов, а в качестве радиаторов используются масляные нагревательные приборы или электрические конвекторы. Описанный способ является наиболее пожаробезопасным, не нуждается ни в каком контроле, не требует оборудования котельной, дымохода, вентиляции и тому подобного. Но при этом является и самым дорогим, так как стоимость электроэнергии весьма ощутима.

• Водное отопление – «теплый пол» представляет собой трубы малого диаметра, расположенные в полу под бетонной стяжкой и равномерно нагревающие поверхность пола. Система подключается к основному отопительному котлу, так же как и водное отопление с радиаторами. В зависимости от отапливаемой площади может быть реализован вариант как с принудительной, так и естественной циркуляцией. Поскольку вода является весьма емким теплоносителем, то параллельное применение двух способов обогрева не вызывает повышения мощности, или затрат на топливо, но обеспечивает высокий комфорт в помещении и наиболее приятный режим обогрева: +30 градусов у поверхности пола и +18 — +20 на уровне головы. Расходы по эксплуатации при этом, судя по отзывам, значительно ниже.

При небольших площадях помещений, что характерно для частных домов, «теплый пол» часто оказывается основным методов обогрева, а радиаторы выступают в качестве дополнительного и вспомогательного.

Например: под окнами, особенно с большой площадью остекления – батареи в этом случае компенсируют создаваемую холодную зону и не позволяют образоваться конденсату.

При разработке схемы отопления следует обратить внимание также на покрытие пола. Материалы с высоким уровнем теплопроводности, например, керамическая плитка обеспечивают значительно лучший прогрев, чем традиционное дерево или тем более ковер, который будет служить поглотителем тепла, а не его проводником.

Способы подключения комбинированной системы отопления

Рассматривать схемы подключения необходимо с нескольких позиций, так как способ зависит от устройства радиаторной системы, типа котла, температуры теплоносителя, использования естественной циркуляции или принудительной, ну и, конечно, от финансовых возможностей.

Температура у теплоносителя для радиаторов и нагревательных труб в полу, конечно же, разная, и для того, чтобы обеспечить разный нагрев воды применяются два варианта.

• Низкотемпературный котел – рассчитан в принципе на нагрев воды до 30–50 градусов. Также существуют модели, в которых наличествует опция низкотемпературного нагрева. Следует учитывать, что использование нагревателя в таком режиме заметно снижает его КПД и, например, исключает возможность естественной циркуляции.
• Высокотемпературный – в этом случае «теплый пол» подключают через регулировочный узел или смесительный клапан, что позволяет задавать требуемое значение температуры.

При организации комбинированного способа обогрева следует учитывать, что большая протяженность отопительных трубок в полу создает высокое гидравлическое сопротивление.

Последнее практически исключает возможность монтажа системы с естественной циркуляцией, особенно в тех случаях, когда радиаторы являются вспомогательным решением.

Еще один трудно разрешимый момент – распределение тепла, которое из-за большой длины трубы становится неравномерным. Для разрешения этих двух вопросов предлагаются три основных варианта подключения.

• Магистральный распределительный коллектор – судя по отзывам специалистов это идеальный вариант, так как позволяет наиболее полно регулировать температурные режимы для разных контуров, с учетом возможностей отопления и пожеланий жильцов. На фото – распределительный коллектор.
• Трехходовой смесительный клапан – с ручной или автоматической регулировкой. Устанавливается перед насосом, позволяет поддерживать определенную температуру входящего теплоносителя.

• Байпасный кран – вариант комбинированного обогрева, который чаще всего реализуется для небольших помещений. Суть его заключается в том, что «теплый пол» подключается в обратный трубопровод и использует уже остывший теплоноситель. Как правило, температура воды, подаваемая в радиаторный трубопровод, составляет 80–85 градусов, а в обратный – 30–35. Этой величины вполне достаточно для обогрева пола. Температура регулируется с помощью байпасного крана опытным путем.

На видео демонстрируются варианты подключения комбинированного отопления.

Источник: http://kamingid.ru/kombinirovannaya-sistema-otopleniya

Водяное отопление, как следует из его названия, предполагает наличие в своем составе такого элемента, как вода, которая является здесь теплоносителем, то есть обеспечивает доставку тепловой энергии от её генератора (котла, печи) к месту её потребления – радиаторам, размещенных в разных местах помещения или в разных помещениях дома. Каким же может быть водяное отопление частного дома, в чем его преимущества и недостатки?

Источники тепла, схемы циркуляции и разводки

В зависимости от вида элементов, с помощью которых происходит нагревание помещение, системы водяного отопления могут быть:

радиаторными — наиболее распространенный, в настоящее время, их вид, роль нагревательных устройств в которых выполняют радиаторы (батареи) различных типов; в виде водяных «теплых полов» с нагревательными элементами из труб, которые располагаются в основании напольного покрытия и по которым циркулирует нагретый теплоноситель — более современный, но еще менее распространенный вид.

К тому же, любая такая отопительная система состоит из таких основных элементов:

генератора тепла (котла, печи); труб, по которым циркулирует теплоноситель (вода) и которые также могут служить нагревательным элементом (например, в системе водяных теплых полов); радиаторов, обеспечивающих нагревание помещения — в системах водяного радиаторного отопления.

Кроме этого, в такие системы, как правило, входят дополнительные элементы, такие: как расширительный бак (открытый или мембранный), запорная и регулирующая арматура, средства контроля и обеспечения безопасности, а также другие, в зависимости от вида и сложности системы.

Источником тепловой энергии для водяного отопления могут служить котлы, использующие различные виды топлива:

• газовые;
• электрические;
• твердотопливные;
• жидкотопливные;
• тепловые насосы;
• гелиоустановки.

Кроме этого, водяное отопление можно совместить с традиционной отопительной или отопительно-варочной печью, а также с кухонной плитой или камином.

При этом в конструкцию этих отопительных приборов включают теплообменники разных конструкций (змеевики, регистры), изготовленные из труб или листовой стали.

Таким образом можно повысить КПД печи, плиты или камина и с помощью водяного контура отапливать сразу несколько комнат или весь дом.

Возможен даже комбинированный вариант, когда к одной системе отопления параллельно подключаются несколько генераторов тепла. Например: твердотопливный и газовый или твердотопливный и электрический.

В этом случае один из видов отопления будет основным, а другой или другие – дополнительным или резервным.

Тем более, что водяное отопление для разных котлов, практически не отличается, хотя и имеет некоторые особенности, которые мы рассмотрим далее.

Очень часто водяное отопление называют паровым. Но это не одно и то же. Хотя в паровом отоплении в качестве теплоносителя используется также вода, но она там нагревается до состояния пара. Для этого используются специальные парогенераторы. Такие установки очень редко используются в быту.

Такой бак обеспечивает некоторое избыточное давление в системе, отвод воздуха из неё и функцию предохранительного устройства, если вдруг вода закипит.

Кроме того, он часто служит для добавления воды в систему во время её эксплуатации.

Для того, чтобы система водяного отопления функционировала, в ней необходимо обеспечить циркуляцию теплоносителя – воды или другой жидкости. Такая циркуляция может быть естественной, принудительной или комбинированной.

Естественная циркуляция

Этот вид циркуляции в водяном отоплении используется с самого начала его существования. Такая циркуляция основана на том, что плотность нагретой воды меньше, чем холодной.

Поэтому, при нагревании она поднимается вверх, вытесняемая более плотной – холодной, по трубам подается к радиаторам, где отдает свое тепло (охлаждается) и уже охлажденной поступает обратно в котел или печь. Все очень просто и нет надобности в каких-то дополнительных устройствах.

Такой вид циркуляции не зависит от наличия электроэнергии и чаще всего используется при отоплении твердым топливом.

Проще всего, выдержать угол наклона при монтаже такой системы водяного отопления из металлических труб, благодаря их жесткости.

Можно также использовать для этого и, довольно популярные в настоящее время, полипропиленовые трубы.

Но для обеспечения правильных уклонов необходимо будет обеспечить более частое их крепление к стене по предварительной разметке или укладку в наклонные ниши или «штробы».

Для обеспечения естественной циркуляции имеет значение и диаметр труб водяного отопления. Он должен быть максимальным возле котла и постепенно уменьшаться до последней точки подключения (радиатора). Это касается как подающей трубы, так и «обратки». Максимальный диаметр труб должен соответствовать диаметру входного и выходного патрубков котла.

Кроме того, отопительный котел должен быть установлен с таким расчетом, чтобы точка входа в него «обратки» была расположена, по возможности ниже.

Лучшим вариантом для обеспечения естественной циркуляции может быть расположение котла в цокольном или подвальном помещении.

Если это невозможно, то на подающей трубе устраивают так называемый коллектор разгона: после котла она сначала поднимается вверх на1-1,5 м, а после этого опускается вниз, обеспечивая уклон в сторону радиаторов.

Принудительная циркуляция

Водяное отопление с принудительной циркуляцией позволяет увеличить КПД системы, как минимум на 20%. Для её обеспечения в систему отопления включается циркуляционный насос. В этом случае циркуляция практически не зависит от места положения котла и угла наклона труб.

Кроме того, можно использовать трубы меньшего диаметра. Но такое водяное отопление получается энергозависимым: при отключении электроэнергии циркуляционный насос не работает и циркуляция прекращается.

Поэтому, принудительная циркуляция оправдана в сочетании котлов, которые при отключении электроэнергии автоматически отключаются, например: электрических котлов.

Циркуляционный насос может быть установлен на «обратке» или на подающей трубе, на горизонтальном или вертикальном её участке, в непосредственной близости от котла.

Иногда в такие системы включают несколько циркуляционных насосов – свой, на каждую отдельную ветку разводки. Для того, чтобы насос можно было при необходимости поменять, перед и после него устанавливают запорные краны.

А для того, чтобы предотвратить преждевременный его износ, перед ним устанавливают фильтр механической очистки теплоносителя. Некоторые конструкции котлов уже изначально укомплектованы циркуляционным насосом.

Комбинированная или совмещенная циркуляция

Водяное отопление с таким видом циркуляции совмещает в себе преимущества естественной и принудительной и, при необходимости, может переключаться из одного режима на другой.

Это важно для котлов, которые при отключении электроэнергии нельзя моментально остановить. Таким примером может служить твердотопливный котел или печь с теплообменником. Такая система, в этом случае, просто переключается с принудительной на естественную циркуляцию.

А для этого она изначально монтируется со всеми необходимыми уклонами, но в неё с помощью байпаса устанавливается циркуляционный насос.

Он, вместе с обвязкой (запорными кранами, фильтром, а иногда и воздушным клапаном) монтируется на параллельном ответвлении трубы, а на центральной трубе устанавливается шаровый кран, который открывается для естественной циркуляции и закрывается при работе насоса.

Схемы разводки труб

Схема разводки труб при водяном отоплении может быть:

однотрубной; двухтрубной; коллекторной (лучевой).

Однотрубная разводка предполагает, что для подачи нагретой и возврата охлажденной воды используется одна и та же труба, которая представляет собой замкнутый контур. К ней подсоединяется вход и выход из радиаторов.

Таким образом, после первого же радиатора вода в магистральной трубе будет иметь более низкую температуру и каждый последующий радиатор будет получать меньше тепловой энергии. Это является главным недостатком однотрубных систем водяного отопления. Зато они позволяют экономить на трубах.

Кроме того, одну трубу проще вписать в интерьер комнаты.

Двухтрубная схема предполагает наличие двух магистральных труб: одна для подачи нагретой воды, другая (так называемая «обратка») – для возврата охлажденной обратно к котлу.

При такой системе тепло более равномерно распределяется между радиаторами, но при этом увеличивается расход труб и объем работ по их монтажу. Двухтрубные системы водяного отопления могут быть с нижней и верхней разводкой труб.

В первом случае подающая труба укладывается ниже радиаторов, рядом с «обраткой», а во втором – над ними.

Коллекторная или, как еще её иногда называют, лучевая разводка, по сути, является разновидностью двухтрубной. При такой разводке нагретая вода сначала подается на распределительный коллектор (гребенку), а оттуда к каждому радиатору отдельной трубой.

Такой способ разводки требует наибольшее количество труб, но и позволяет максимально равномерно распределять тепло между радиаторами и, при необходимости, легко регулировать его подачу.

Источник: https://sistema-otopleniya.ru/vodjanoe-otoplenie/otoplenie-vodjanoe-s-kombinirovannoj-cirkuljaciej.html

Закрытые системы отопления с принудительной циркуляцией

На сегодняшний день закрытая система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя успешно применяется для обогрева подавляющего большинства загородных домов.

Ее отличие от открытой схемы – в движении воды, находящейся под давлением, по замкнутой сети трубопроводов в полной изоляции от внешней среды.

Если вы еще не решили, какой вид отопительной разводки выбрать для своего жилища, рекомендуем ознакомиться с данной статьей, где изложена вся необходимая информация о системах закрытого типа.

Состав и принцип работы

Независимо от выбранной схемы (их разновидности мы рассмотрим далее) в ее состав всегда входят следующие основные элементы:

• источник тепла – газовый, дизельный, электрический либо твердотопливный котел;
• потребители – радиаторная сеть и (или) водяные теплые полы;
• циркуляционный насос;
• герметичный расширительный бак мембранного типа;
• группа безопасности, включающая в себя устройство для сброса воздуха (воздухоотводчик), предохранительный клапан и манометр;
• сетчатый фильтр – грязевик;
• трубопроводная арматура для балансировки, опорожнения и регулировки;
• магистральные и подводящие трубы.

Примечание. Система отопления может дополняться другими элементами и оборудованием, предусмотренным в проекте, например, распределительным коллектором, буферной емкостью и различными средствами автоматизации. Типовая двухтрубная схема, наиболее распространенная в частных домах, показана выше на рисунке.

Принцип работы современной закрытой системы заключается в перемещении тепловой энергии от котла к радиаторам с помощью жидкости, находящейся под избыточным давлением (от 1 до 2 Бар). Расширение ее объема от нагрева компенсируется за счет растяжения резиновой мембраны внутри бачка, полностью изолированного от атмосферы.

Устройство герметичной расширительной емкости

Завоздушиванию отопительной сети препятствует автоматический воздухоотводчик, установленный в группе безопасности. Расположенный там же подрывной клапан срабатывает в случае критического повышения давления в трубопроводах, обычно он настроен на 3 Бар. Грязевик ставится на обратной магистрали перед входом в теплогенератор и собирает шлам, поступающий из отопительной сети.

Важный момент. Циркуляционный насос, принудительно перекачивающий теплоноситель, можно встраивать как в обратный, так и в подающий трубопровод рядом с котлом. Оба способа – правильные.

Позитивные стороны и недостатки

Закрытый вариант водяной системы обрел популярность благодаря многочисленным достоинствам:

• нет контакта с атмосферой – отсутствуют потери теплоносителя за счет испарения;
• для заполнения сети в периодически протапливаемом здании можно применять антифриз;
• здесь не нужны трубы больших диаметров, прокладываемые со значительным уклоном, как это делается при монтаже магистралей с естественной циркуляцией воды;
• отсутствуют потери тепла через герметичный расширительный бак, поэтому схема считается более экономичной;
• вода, находящаяся под давлением, прогревается значительно быстрее, а закипает при более высокой температуре, что снижает риск образования паровой пробки при аварийной ситуации;
• система закрытого типа хорошо поддается регулированию как на отдельных участках, так и в целом.

Примечание. Герметичность дает еще один немаловажный плюс – теплоноситель не насыщается атмосферным воздухом через открытый бачок. Воздушные пузырьки могут попасть в трубопроводы только через подпитку от водоснабжения либо сквозь трещины в мембране бака.

Прокладка трубопроводов в полу и внутри стен

Небольшие диаметры трубопроводов и принудительная циркуляция – важнейшие аргументы в пользу современных закрытых сетей отопления. Всю разводку можно упрятать в стены или полы, а трубы прокладывать с минимальным уклоном. Он служит только для слива воды при ремонте или промывке радиаторов и магистралей.

Теперь о ложке дегтя в бочке меда. Дело в том, что закрытая система отопления частного дома неспособна функционировать автономно, поскольку зависит от электричества, питающего насос. Поэтому при частых отключениях электроэнергии рекомендуется обзавестись блоком бесперебойного питания либо электрогенератором, дабы не остаться без тепла.

Второй негативный момент – сложность удаления воздушных пробок в процессе заливки воды, опрессовки и запуска отопления. Но данный минус не станет проблемой, если удалять воздух согласно общепринятой технологии.

Схемы закрытых систем

Для обогрева загородных и дачных домов применяются следующие типы разводок:

1. Однотрубная. Все радиаторы присоединяются к единственной магистрали, проходящей по периметру помещения или здания. Поскольку горячий и охлажденный теплоноситель движутся по одной трубе, каждая последующая батарея получает меньше тепла, нежели предыдущая.
2. Двухтрубная. Здесь нагретая вода поступает в отопительные приборы по одной магистрали, а уходит по второй. Самый распространенный и надежный вариант для любых жилых зданий.
3. Попутная (петля Тихельмана). То же, что и двухтрубная, только охлажденная вода течет в одинаковом направлении с горячей, а не возвращается в противоположном (показано ниже на схеме).
4. Коллекторная или лучевая. Каждая батарея получает теплоноситель по отдельному трубопроводу, подключенному к общей гребенке.

Однотрубная горизонтальная разводка (ленинградка)

Справка. Однотрубные системы бывают горизонтальными (так называемая ленинградка) и вертикальными. Последние, где вода раздается приборам отопления от стояков, нередко используются в двухэтажных домах.

Однотрубная горизонтальная схема оправдывает себя в одноэтажных домиках небольшой площади (до 100 м²), где обогрев обеспечивают 4—5 радиаторов. Больше подключать к одной ветви не стоит, последние батареи будут слишком холодными. Вариант с вертикальными стояками годится для здания в 2—3 этажа, но в процессе реализации придется проходить перекрытия трубами чуть ли не каждой комнате.

Однотрубная схема с верхней разводкой и вертикальными стояками

Совет. Если ваш выбор пал на однотрубную закрытую схему, лучше доверить ее проектирование и наладку специалистам. Они должны сделать расчет и подобрать диаметр основной магистрали, чтобы тепла хватило всем потребителям. Узнать больше практической информации вам поможет видео от эксперта:

Попутная схема движения воды (петля Тихельмана)

Петля Тихельмана наиболее уравновешена гидравлически, но сложнее в монтаже. Трубопроводы придется класть по периметру комнат либо всего дома и проходить под дверями. По факту «попутка» обойдется дороже двухтрубной, а результат выйдет примерно одинаковым.

Лучевая система тоже проста и надежна, вдобавок вся разводка успешно прячется в полу. Подсоединение ближних батарей к гребенке выполняется трубами 16 мм, отдаленных – 20 мм. Диаметр магистрали от котла – 25 мм (DN 20). Недостаток данного варианта – цена коллекторного узла и трудоемкость монтажа с прокладкой магистралей, когда напольное покрытие уже сделано.

Схема с индивидуальным подключением батарей к коллектору

Как подобрать оборудование

Один из важных моментов – подбор источника тепла по мощности и виду используемого энергоносителя:

• на природном либо сжиженном газе;
• на твердом топливе — дровах, угле, пеллетах;
• на электричестве;
• на жидком топливе – солярке, отработанном масле.

Справка. При необходимости можно подобрать комбинированную многотопливную установку, например, на древесине и электроэнергии либо газ + солярка.

Мощность котельной установки рассчитывается стандартным образом: отапливаемая площадь жилища умножается на 0,1 для перевода в киловатты и на коэффициент запаса 1,3. То есть, для дома 100 м² нужен источник тепла мощностью 100 х 0,1 х 1,3 = 13 кВт.

Для закрытой системы отопления не принципиально, какой теплогенератор вы купите, поэтому подробно рассматривать данный вопрос мы не будем.

Но вы сильно облегчите себе задачу, если приобретете настенный газовый котел, оборудованный собственным циркуляционным насосом и расширительным баком, что показан на фото.

Для небольшого дома останется лишь подобрать трубы и отопительные приборы, о чем и пойдет речь далее.

Разновидности труб

Отопительную сеть частного дома можно смонтировать из таких труб:

• ППР (полипропилен);
• сшитый полиэтилен – PEX, PE-RT;
• металлопластик;
• варианты из металла: медь, сталь и гофрированная нержавейка.

Под выполнение самостоятельного монтажа с невысокими финансовыми затратами лучше брать полимерные трубы.

Для сборки обжимных соединений из металлопластика и полиэтилена не потребуется специальных инструментов, а полипропилен придется паять (сварочный аппарат берется в аренду).

Медь и гофрированную нержавейку можно тоже монтировать на обжимных фитингах, но первая отличается высокой ценой, а вторая – значительным гидравлическим сопротивлением. Что касается черного металла, то он неудобен во всех отношениях – монтаж на сварке и подверженность коррозии отодвигают его на последнее место. Подробнее о выборе труб рассказывается в очередном видеоматериале:

Какие радиаторы лучше

Сейчас в торговой сети предлагаются отопительные приборы таких видов:

• стальные панельные;
• сделанные из сплава алюминия с кремнием (силумина);
• то же, но с каркасом из стальных труб, название – биметаллические;
• чугунные батареи – аналоги советских «гармошек» МС 140 и модели в стиле ретро.

Примечание. Последние 3 разновидности радиаторов набираются из нужного количества секций по теплоотдаче.

Стальной панельный радиатор

С точки зрения экономии выгоднее покупать стальные батареи, отличающиеся демократичной ценой. Алюминиевые приборы дороже, но интенсивнее отдают тепло. Эти 2 разновидности наиболее востребованы для закрытых систем отопления частных домов.

Нагревательный прибор из алюминия

Биметаллические радиаторы предназначены для отопительных сетей с низкокачественным теплоносителем, поступающим с перепадами давления, что характерно для централизованного теплоснабжения многоквартирных домов. Покупать эти дорогостоящие изделия в загородный дом с автономным отоплением бессмысленно.

Чугунные «гармошки» сильно проигрывают другим батареям по внешнему виду и весу. Но благодаря низкой цене находят применение в промышленных зданиях и хозпостройках. В то же время винтажные радиаторы из чугуна отличаются безупречным дизайном, но слишком дороги по цене.

Чтобы подобрать отопительный прибор по мощности, сделайте простой расчет: указанную в паспорте теплоотдачу разделите на 1,5. Так вы узнаете реальную мощность радиатора, ведь в документации отражены характеристики для определенных условий эксплуатации, не совпадающих с действительностью.

Совет. Не забудьте приобрести радиаторную арматуру – шаровой кран для подачи и балансировочный вентиль на обратку. Если вы решили поставить на батареи энергосберегающие терморегуляторы с преднастройкой, то на выходе из прибора должен устанавливаться обычный отсекающий кран.

Насос и расширительный бак

В закрытых отопительных системах частных жилищ обычно применяется 3 типа бытовых циркуляционных насосов, развивающих напор 4, 6 и 8 м водяного столба (это давление 0,4, 0,6 и 0,8 Бар соответственно). Мы предлагаем не углубляться в сложные гидравлические расчеты, а подобрать насосный агрегат по следующим признакам:

1. Для одно — и двухэтажного здания площадью до 200 м² достаточно напора 4 м.
2. В коттедж площадью 200—300 м² понадобится насос давлением 0,6 Бар (6 м).
3. Циркуляцию в сети трехэтажного особняка на 400—500 м² обеспечит агрегат с напором 8 м водного столба.

Справка. О мощности насоса нужно судить по его маркировке. Например, изделие бренда Grundfos 25-40 имеет диаметр подключения 25 мм и развивает давление 0,4 Бар.

Чтобы подобрать размер расширительного бака, вам следует вычислить объем воды во всей закрытой системе отопления вместе с котловым баком. Учитывая тот факт, что при нагреве с 10 до 90 °С вода расширяется примерно на 5%, вместительность бачка должна составлять 1/10 часть от общего количества теплоносителя.

Как заполнить трубопроводы отопления

Мы решили осветить данный вопрос, поскольку заливка закрытой системы должна производиться по определенному алгоритму, чтобы не осталось воздушных пробок:

1. Вначале все отопительные приборы должны быть отсечены от магистралей с помощью кранов. Остальную арматуру полностью откройте и включите подпитку из водопровода. Наполняйте трубы медленно, чтобы воздух успевал уходить через клапан на группе безопасности.
2. Когда давление достигнет 1 Бар (следите за манометром), остановите наполнение и включите на несколько минут циркуляционный насос, дабы выдавить остатки воздуха.
3. Оставьте помощника поддерживать давление на уровне 1 Бар, а сами поочередно открывайте радиаторные вентили и спускайте воздух кранами Маевского.
4. По окончании запустите котел и насос, прогрейте теплоноситель и стравите воздух из батарей еще раз.

Убедившись, что все трубопроводы и отопительные приборы полностью прогрелись, поднимите давление в сети до 1,5—2 Бар при температуре на котле 80 °С.

Заключение

Невзирая на всю популярность водяных систем закрытого типа, они вовсе не являются панацеей. Во многих населенных пунктах с нестабильным электроснабжением монтировать такие схемы нет смысла, ведь придется нести затраты на покупку ИБП или генератора, а это нецелесообразно. При подобном раскладе нет альтернативы самотечным системам с естественной циркуляцией.

Источник: https://qustu.com/zakrytye-sistemy-otopleniya-s-prinuditelnoj-tsirkulyatsiej/

Однотрубная система отопления частного дома своими руками

Однотрубная система водяного отопления является довольно привлекательной с точки зрения монтажа ее своими руками, так как отличается меньшим объемом работ, а также минимальным расходом труб и соединительных элементов.

Но в то же время, ее устройство имеет свои особенности, которые необходимо знать и учитывать при монтаже .

В этой статье мы рассмотрим, как монтируется однотрубная система отопления частного дома своими руками, в чем ее преимущества и недостатки, а также какой она может быть, в зависимости от этажности дома, используемых материалов и оборудования.

Что представляет собой однотрубная система отопления и чем отличается от двухтрубной

Однотрубная система отопления частного дома, как и двухтрубная, включает в себя:

• котел, генерирующий тепловую энергию, который может использовать различное топливо и может быть самых разных конструкций;
• радиаторы, которые непосредственно осуществляют нагревание помещений дома;
• трубопровод, по которому циркулирует жидкость-теплоноситель, обеспечивающий передачу тепловой энергии от котла к радиаторам;
• дополнительное оборудование, которое обеспечивает циркуляцию и эффективную работу (расширительный бак, запорная и регулирующая арматура, соединительные элементы, циркуляционный насос (один или несколько), блок безопасности и др.).

Но в отличие от двухтрубной, ее магистральный трубопровод представляет собой замкнутый контур, состоящий всего из одной трубы, по которой одновременно осуществляется подача нагретой воды к радиаторам и отвод из них охлажденной. Это и определяет главные преимущества такой системы:

• Экономия труб и соединительных элементов;
• Меньшие затраты времени и труда на монтажные работы;
• При открытой разводке труб, магистральный трубопровод меньше заметен в интерьере комнат.

—————————————————————— ——————————————————————

Но если вы решили использовать однотрубную систему, при самостоятельном монтаже водяного отопления у себя в доме, то необходимо учитывать также и ее недостатки:

• Менее равномерный нагрев радиаторов – по мере удаления от котла в радиаторы будет поступать более холодный теплоноситель;
• Могут возникать сложности с регулированием температуры отдельных радиаторов;
• Сложнее обеспечить хорошую естественную циркуляцию теплоносителя, особенно при большой длине контура.

Для того, чтобы недостатки однотрубной системы не оказывали влияния на эффективность ее работы или хотя бы минимизировать их, необходимо подобрать наиболее подходящий ее вид.

Виды однотрубных систем отопления

В зависимости от возможности регулирования температуры и способа подключения радиаторов однотрубная система может быть:

• Нерегулируемой – радиаторы в которой подключаются последовательно и в каждый последующий из них поступает теплоноситель из предыдущего, уже несколько охлажденный.
• Регулируемой или как ее еще называют «ленинградской» или «ленинградкой» — в которой радиаторы подключаются к магистральной трубе параллельно, с использованием запорной арматуры, позволяющей регулировать температуру каждого из них отдельно или даже отключить, при необходимости.

Рис. 1 Нерегулируемая однотрубная система отопления: варианты подключения радиаторов

Нерегулируемая однотрубная система наиболее экономична и проста при монтаже, но не позволяет в последующем регулировать нагрев радиаторов или их отключение.

Ее можно использовать только для обогрева одного помещения или небольшого дома.

Регулировать теплоотдачу радиаторов в этом случае можно только подбором его большей или меньшей мощности (количеством секций, площади поверхности) в зависимости от их расположения.

«Ленинградская» однотрубная система или «ленинградка» предполагает подключение радиаторов по принципу байпаса, когда каждый из них подключается к магистрали параллельно, через запорную арматуру (краны — рис.2 а).

Такая схема подключения позволяет при необходимости регулировать нагрев радиатора, а при необходимости производить его отключение (например, для замены или ремонта).

Кроме того, возможен вариант (рис. 2 б), при котором на байпасе (перемычке) запорный кран не устанавливается. При этом способе для байпаса используется труба меньшего диаметра, чем магистральная труба.

Рис. 2 Регулируемая однотрубная система отопления («ленинградская»): способы подключения радиаторов

При всех положительных моментах «ленинградки» необходимо учесть, что такой вариант сложнее при монтаже и требует большего расхода материалов, в первую очередь -запорной арматуры.

Циркуляция теплоносителя в системе

В зависимости от способа циркуляции теплоносителя, однотрубные системы могут быть:

• С естественной или гравитационной циркуляцией жидкости;
• С принудительной циркуляцией;
• С комбинированной – когда система монтируется, как для естественной циркуляции, но в нее через байпас включается циркуляционный насос.

Первый способ может быть использован только при небольшой протяженности однотрубного магистрального контура и требует обязательного соблюдения уклона его трубы 3-5° (5-7 см на 1 м), на всем протяжении.

Важно! Для эффективной работы такой однотрубной системы, желательно, устроить сразу после котла «коллектор разгона» – подъем подающей трубы на высоту 1-1,5 м выше уровня радиаторов, с последующим снижением ее.

Схемы с естественной циркуляцией чаще всего предполагают использование открытого расширительного бака, который подсоединяется к системе в верхней точке коллектора разгона и служат, как для создания избыточного давления, так и для отвода воздуха из нее.

Рис. 3 Вариант схемы однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией

Одноконтурные системы отопления с принудительной системой более эффективны, а при большой длине контура или при сложной схеме разводке (например, при наличии нескольких контуров, наличие большого количества регулирующей и запорной арматуры) это практически, единственно возможный вариант.

При простых схемах разводки в контур может включаться один циркуляционный насос, а при сложных – могут формироваться отдельные насосные группы с ручным или автоматическим регулированием для каждого этажа или помещения дома.

Как правило, большинство систем с принудительной циркуляцией выполняются закрытыми, то есть с герметичным мембранным расширительным баком и избыточным давлением не менее 1,5 бар.

Важно! Необходимо помнить, что закрытая однотрубная система отопления частного дома, (как впрочем и двухтрубная) в обязательном порядке, должна быть оснащена, так называемым «блоком безопасности», включающим предохранительный и воздушный клапаны, а также манометр, для контроля давления теплоносителя. Наклон трубы в таком варианте также необходим, на случай, если понадобиться слить теплоноситель, а также, для удаления воздуха из магистрали. Но в этом случае достаточно будет перепада 5-10 мм на 1 м трубы.

Рис. 4 Схема однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией

Если однотрубный контур подсоединяется к твердотопливному котлу, то лучше всего его монтировать таким образом, чтобы была возможность ручного или автоматического переключения с принудительной циркуляции на естественную, в случае отсутствия электроэнергии. Для этого, на магистрали, в месте установки байпаса с циркуляционным насосом, располагают запорный кран или клапан, открывающий магистраль при отсутствии электричества.

Рис. 5 Вариант схемы однотрубной системы отопления двухэтажного частного дома

Последовательность работ при монтаже однотрубной системы отопления своими руками

Порядок работ при монтаже однотрубной системы отоплении частного дома своими руками может несколько отличаться, в зависимости от выбранного ее варианта, схемы циркуляции, вида котла, этажности дома, его размеров и других факторов. Но в целом, последовательность работ следующая:

1. Необходимо выбрать место и составить схему расположения котла и радиаторов отопления. Расположение котла по высоте должно быть таким, чтобы было просто обеспечить наклон магистрального трубопровода ( 0,5-1 см или 5-7 см на 1 м трубы, в зависимости от вида циркуляции). Для этого измеряется общая длина контура, а также по каждому участку и вычисляется перепад высот, в зависимости от их длины и общий. Часто, чтобы обеспечить необходимый наклон, котел размещают на фундаменте ниже уровня пола или в подвале. Это особенно важно при желании обеспечить хорошую естественную циркуляцию теплоносителя. Радиаторы, как правило, размещают под окнами.
2. Согласно с выбранной и составленной схемой, подсчитывается количество необходимых соединительных фитингов, запорной и регулирующей арматуры, дополнительного оборудования. Для этого на схеме необходимо отметить все места разветвления, с указанием диаметра подсоединяемых труб, а также — места установки кранов, регуляторов, клапанов, фильтров, циркуляционных насосов с указанием их вида, а также типа и диаметра соединения и необходимых фитингов для их подсоединения к трубам.
3. Выполняется установка котла. Если он на гарантии, то лучше, если это сделают специалисты соответствующего сервисного центра. Если котел не на гарантии, то, если он твердотопливный или электрический, его вполне можно установить самому. Монтаж газового котла лучше поручить специалистам газовой службы.
4. По составленной ранее схеме выполняем монтаж магистрального трубопровода и подсоединение его к котлу на входе и выходе. Для обеспечения хорошей циркуляции, особенно естественной, желательно, чтобы диаметр трубы был не меньше 25 мм. Для того, чтобы контролировать необходимый ее уклон, лучше всего, предварительно на стене отбить горизонтальную линию и ориентироваться на нее при монтаже трубы. Они должны быть уложены максимально ровно, без провисаний и лишних изгибов.
5. Монтаж и подключение радиаторов. Если выбрана нерегулируемая однотрубная схема, то радиаторы подключаются «в разрыв» основной магистрали, последовательно. Если же выбрана «ленинградка», то радиаторы подключаются параллельно, через тройники, с помощью труб диаметром 16-20 мм с установкой на каждой из них запорных кранов или с помощью трехходовых кранов. Все радиаторы должны быть оборудованы устройствами для удаления воздуха (кранами Маевского или другими). Если они изначально не укомплектованы ими производителем, то необходимо будет установить самому, в верхней точке каждого радиатора.
6. Монтаж циркуляционного насоса. В случае, когда выбрана принудительная циркуляция теплоносителя, на магистрали, поближе к котлу, устанавливается циркуляционный насос, в обвязку которого включаются шаровые краны и фильтр механической очистки. Краны необходимы на случай замены насоса, а фильтр – для предотвращения износа его деталей твердыми частицами, которые могут быть в теплоносителе. В принципе, такой насос можно устанавливать, как перед котлом, так и после него, на вертикальном или наклонном участке трубы. Главное, чтобы при этом, его ось находилась в горизонтальной плоскости. Чаще всего, насос устанавливают перед котлом, мотивируя тем, что температура там ниже. Но это зависит от характеристики самого насоса (если есть ограничение по температурному режиму) и удобства его монтажа в том или ином месте.
7. Если система будет с комбинированной циркуляцией, то циркуляционный насос устанавливается в систему с помощью байпаса, с установкой на магистрали, в этом месте, крана или клапана, для возможности обеспечения естественной циркуляции при отключении электричества.
8. В том случае, когда система планируется открытой, в нее монтируют открытый расширительный бак. Его, как правило, подсоединяют к магистрали с помощью трубы диаметром 13-16 мм в самой высокой ее точке и располагают под потолком или на чердаке.
9. В закрытой системе с помощью соединительных фитингов монтируют герметичный мембранный бак, в который после монтажа накачивают через штуцер воздух, давление которого должно быть таким же или чуть ниже (на 5-10%), чем рабочее в системе (обычно 1,5-2 бар). Как правило, его устанавливают в нижней части магистрали, недалеко от котла, перед ним, но можно и после него, все зависит от наличия удобного места для монтажа.
10. После того, как вся однотрубная система частного дома смонтирована, необходимо выполнить ее опрессовку сжатым воздухом или водой. В случае утечки воздуха или жидкости в местах соединений, выполняют устранение их способом, который зависит от вида соединения: подтягивают или дополнительно герметизируют резьбовые соединения, заменяют элементы с некачественной пайкой (пластиковых трубах), дополнительно проваривают шов (в металлических трубах). Если давление держится и нет утечки, то в систему можно заливать теплоноситель и осуществлять ее пробный пуск, по результатам которого выполняют необходимые регулировки.

Видео по теме:

Однотрубная система отопления частного дома из металлопластиковых труб

Источник: https://v-teple.com/vodyanoe-otoplenie/odnotrubnaya-sistema-otopleniya-chastnogo-doma.html