Однотрубная система отопления частного дома с принудительной и естественной циркуляцией

Водяное отопление: закрытая и открытая системы с принудительной и естественной циркуляцией

Как правило, в частных домах устраивают автономное отопление, где теплоносителем служит обычная вода без каких-либо примесей.

В качестве теплоносителя может также использоваться специальная жидкость – антифриз «NORD» или «Тёплый дом». Антифриз разбавляется водой в пропорциях, указанных на ёмкости, и заливается в систему.

Антифриз хорош тем, что не замерзает и отопительная система не повреждается даже при минусовых температурах – не размораживается.

Единственный минус – антифриз НЕЛЬЗЯ применять там, где монтаж отопительной системы осуществлен оцинкованными трубами.

Схемы отопительной системы

Существует два вида систем отопления:

• С принудительной циркуляцией теплоносителя – циркуляция теплоносителя в системе осуществляется за счет работы циркуляционного насоса
• Естественная циркуляция теплоносителя – циркуляция теплоносителя происходит за счет разности температур: горячая вода поднимается вверх и естественным потоком сходит вниз.

Система с естественной циркуляцией.

Система с принудительной циркуляцией.

Отопительная система с естественной циркуляцией теплоносителя

Главным достоинством такой системы является её независимость от электроснабжения. Для такого отопления можно применить обычный газовый котел АОГВ, АКГВ, АГВ без подключения электричества, а также твердотопливный или жидкотопливный котел, не оснащенный автоматикой.

Для хорошей работы такой системы отопления требуются трубы большого диаметра от 25 до 50 мм.

Это нужно для того, чтобы теплоноситель свободно циркулировал по всей системе.

Чаще всего для монтажа применяются стальные, оцинкованные трубы и трубы из нержавейки.

При расчете количества труб учитывается периметр дома, т.к. трубы в основном проходят вдоль стен по всему периметру, также в расчет входит труба для стояка плюс обвязка котла, радиаторов, расширительного бака и распределительная труба.

Отопительная система с распределительными

трубами на каждый радиатор.

Последовательная разводка труб.

Схема отопительной системы с естественной

циркуляции для двухэтажного дома.

Комплектующие и оборудование для монтажа отопительной системы с естественной циркуляцией:

• Трубы — для основного стояка, обратки и распределительной трубы диаметр 32 – 50мм,

для распределительных труб на радиаторы диаметр 20 – 25мм.

• Комплектующие – сгоны, переходники, тройники, крестовины, шаровые краны – для подпитки системы, для опорожнения
• Котел
• Радиаторы
• Расширительный бак.

Выбор расширительного бака

Расширительные баки бывают двух типов – открытый (обычный бак) и мембранный закрытый.

Открытый бак – изготавливается из стали или используется готовая ёмкость. Для предотвращения коррозии, внутри бак обрабатывают грунтовкой. Устанавливается бак в самой высокой точке отопительной системе, чаще всего на чердаке, обязательно хорошо утепляется.

Закрытый мембранный бак – может устанавливаться рядом с котлом. Такой бак уже готов к использованию и не требует дополнительной обработки.

Мембранный бак

Расчет объема расширительного бака

Объем открытого бака рассчитывается по формуле :

Vpб = 0,05 x Vсист

• где Vсист – объем всей отопительной системы (котел, трубы, радиаторы),
• 0,05 – коэффициент,
• Vpб – объем бака.

Объем мембранного бака рассчитывается по формуле: Vбака = Vpac / f

• где f— коэффициент заполнения бака,
• Vpac — избыточный объем теплоносителя при нагревании.

Чтобы не рассчитывать коэффициенты, можно воспользоваться таблицей и самостоятельно определить объем мембранного бака для отопительной системы.

Объем отопительной системы (л)	Объем расширительного мембранного бака (л)
70	7,14
100	10,2
150	15,3
200	20,4
250	25,5
300	30,6
400	40,8

Заполнение расширительного бака:

• для открытого – при наполнении системы бак должен быть заполнен на — не менее 50% объема
• для мембранного – заполнение не требуется, достаточно заполнить только систему.

Выбор радиаторов

Количество радиаторов не зависит от типа системы и рассчитывается исходя из их теплоотдачи:

• чугунные радиаторы – 1 секция на 1 кв.м;
• алюминиевые и биметаллические – 1 секция на 1.3 – 1.5 кв.м;
• конвекторы – рассчитываются согласно таблице – инструкции, т.е. производитель сразу заявляет теплоотдачу конкретного конвектора, т.к. данные отопительные приборы идут не секциями, а цельным прибором, готовым к установке.

Не стоит экономить на количестве радиаторных секций. В частном доме практически все комнаты угловые и нет смежных теплых соседских комнат.

Более подробно о том как рассчитывается площадь радиаторов отопления

• Отопительную систему с мембранным расширительным баком принято называть закрытой системой, хотя вся циркуляция теплоносителя происходит естественным образом.
• При монтаже отопления с естественной циркуляцией главное соблюдать необходимые уклоны труб, это способствует нормальной эффективной работе всей системы.

• Необходимо проверить все узлы на герметичность
• Проверить заполнение расширительного бака
• Котел должен быть правильно подсоединен к дымоходу
• Если котел газовый, то необходимо еще раз проверить соединения газовых труб при помощи мыльного раствора.
• При первом включении нельзя сразу же ставить максимальную температуру нагрева. Необходимо дождаться, когда вся система прогреется – обратка станет тёплой и нагреются отопительные приборы, только тогда можно прибавить мощности и с уверенностью сказать, что система работает.

Главным отличием такой системы является то, что для циркуляции теплоносителя устанавливается циркуляционный насос. Насос может устанавливаться отдельно – на обратку, либо быть уже встроенным – автоматические котлы комплектуются циркуляционными насосами.

• При монтаже данной отопительной системы не требуется соблюдать уклоны.
• Если котел не комплектуется расширительным баком, то мембранный расширительный бак устанавливается отдельно.
• При монтаже можно применять трубы малого диаметра 1/3 – 1 дюйма – медные трубы, металлопластик, полипропилен (можно не армированный), сшитый полиэтилен, металл, нержавейка.

Схемы отопительных систем

Двухтрубная разводка.

Однотрубная разводка.

Коллекторная система.

Расчет труб:

• Для коллекторной системы – при расчете необходимо учитывать, что к каждому радиатору будет идти своя пара труб. При такой системе, когда трубы прячутся в подполье, либо замоноличиваются в стяжку, трубы можно прокладывать по кратчайшему пути, чтобы сэкономить на протяженности.
• Для двутрубной системы за расчет берется периметр комнат, умножается на два плюс добавляются отводы для подключения к радиаторам, обвязки котла и распределительных сетей (стояков).
• При однотрубной системе – все радиаторы обвязываются одной трубой, поэтому это самая экономичная система. Работает не хуже, чем двутрубная система. Главный недостаток, в отличие от коллекторной и двутрубной систем, – это не возможность отключить отдельный радиатор, либо убавить его мощность термостатическим вентилем.

Оборудование:

• Распределительные гребенки – лучше сразу приобретать с запорной арматурой (кранами)
• Подсоединительная арматура для радиаторов, термостатические вентили, краны Маевского.
• Фитинги, тройники, переходники, муфты, крестовины, клипсы для крепления труб – подбирается согласно типу выбранных труб.
• Для монтажа труб из полипропилена, сшитого полиэтилена и металлопластика на прессфитингах необходимо специальное оборудование

Самая простая система, которую можно смонтировать самостоятельно это –

• Трубы полипропилен
• Алюминиевые радиаторы
• Настенный или напольный автоматический котел.

В этом случае не потребуется монтаж отдельных узлов для теплых полов и горячего водоснабжения.

Двухконтурный котел – подключение.

Обвязка настенного котла.

Обвязка напольного котла.

Расчет радиаторов для системы с принудительной циркуляции проводится так же, как и для системы с принудительной циркуляцией.

Коллекторное подключение радиаторов. Двухтрубная система с нижним подключением.

Двухтрубное подключение радиаторов: Обвязка конвекторов.

• Тройник
• Термостатический вентиль – регулирует нагрев
• Запорный кран
• Переходники – соединения
• Кран Маевского – механический воздухоотводчик
• Радиаторный переходник (различаются на левые и правые).

Двухтрубное обычное подключение.

Первый запуск

• Заполнить систему и определить давление теплоносителя по манометру. Если на котле манометр отсутствует, то для закрытой системы манометр устанавливается отдельно. Давление в холодной системе должно быть не более 1,2 Бар.
• Проверить все узлы на герметичность. В случае протечек, система не будет нормально работать, давление будет падать, появиться шум в котле и трубах.
• Котел должен быть правильно подсоединен к дымоходу.
• Подсоединение газа — для определения утечек и для собственного спокойствия можно еще раз проверить геремтичность, обмазав узлы вне котла мыльной пеной.
• Включать котел следует на низкую мощность. Только когда обратка и отопительные приборы нагреются, мощность можно прибавить.
• При первом запуске и прибавлении мощности, следует следить за манометром. При максимальной мощности давление в системе не должно превышать 3 Бар, иначе сработает байпас (автоматически произойдет сброс воды через специальный клапан). Если давление увеличивается, то следует проверить давление мембранного расширительного бака.

При низком давлении в мембранном баке, давление системы отопления растет и периодически срабатывает байпас. В таких случаях, рекомендуется через нипель наполнить бак воздухом. Для этого подойдет обычный электронасос с манометром для накачки автомобильных шин. Накачивать мембранный бак следует до отметки 2.4 – 2.5 Бар.

Тёплые полы

Не стоит доверять источникам, которые уверяют, что теплый пол можно прокладывать совместно с радиаторной системой и ничего ему не будет. Для теплых полов максимальная температура должна быть не более 55С.

Поэтому для такого отопительного контура, лучше всего, установить насосную группу Майбес и Будерус с контролем температуры (для напольных котлов), либо группу Термекс от Майбес для настенных котлов. Данные группы устанавливаются на контур теплых полов.

Место установки – около котла, там, где начинается развязка отопительных контуров.

Подключение бойлера (накопительного водонагревателя) не требует сверхспособностей. Главное в этом деле произвести подключения согласно схеме и качественно герметизировать все соединения. В современных автоматических котлах имеется специальный разъем для подключения и контроля работы бойлера.

Настенный котел и бойлер.

Схема подключения бойлера.

Подключение бойлера к напольному котлу.

Источник: http://semidelov.ru/mar/vodyanoe-otoplenie/

Монтаж отопления с естественной циркуляцией своими силами — Школа по утеплению дома

ГлавнаяОтопление в домеМонтаж отопления с естественной циркуляцией своими силами

08.10.2014

Обустраивая отопление небольшого загородного домика или коттеджа, в первую очередь задумываются об экономичности, простоте и максимальной надежности. Чаще других встречается система отопления с естественной циркуляцией, удовлетворяющая всем вышеназванным критериям.

Принудительная циркуляция теплоносителя по трубным магистралям осуществляется посредством работающего насоса, который устанавливается на участке теплотрассы. Благодаря такому взаимодействию обеспечивается постоянное и более быстрое перемещение жидкости. Недостатком становятся затраты на дополнительное оборудование.

Подробнее о естественной циркуляции

Чтобы обустроить отопительную систему с естественной циркуляции, в насосе нет никакой необходимости. Плотность нагретой воды ниже чем у холодной, за счет чего происходит выталкивание одной жидкости другою. Теплоноситель, двигаясь по магистрали, отдает часть тепла радиаторам и постепенно остывает, возвращаясь обратно и вытесняя более теплую и легкую воду в трубы. Цикл повторяется снова.

Вводное видео

Основные плюсы

Одно из достоинств, которыми обладают подобные системы, является экономичность. Затраты на обустройство и обслуживание сводятся к минимуму.

Присутствие насоса повлечет за собой дополнительные траты за электроэнергию. Его отсутствие наоборот даст возможность сэкономить. Такие системы абсолютно бесшумны и не вызывают лишних вибраций.

Среди других преимуществ можно выделить:

• Способность к саморегулированию
• Тепловая устойчивость
• Продолжительный срок безотказной работы – 30 лет
• Высокая ремонтопригодность

Типовая схема

Если рассматривать более подробно контур с естественной циркуляцией теплоносителя, он будет содержать следующий набор элементов:

1. Расширительный бачок, который располагают в самой верхней точке
2. Отопительные радиаторы
3. Трубопровод (двойной, одинарный)
4. Котельное оборудование, нагревающее теплоноситель

Сила и скорость, с которыми теплоноситель будет циркулировать по отопительной системе, зависят от веса, объема и плотности горячей жидкости. Немаловажную роль оказывают внутренние поверхности труб, от которых зависит коэффициент сопротивления, и высота расположения отопительных батарей относительно котла.

Особые требования предъявляются к горизонтальным трубопроводам. Они должны иметь обязательный уклон около 5 мм на метр по направлению движения. Только в этом случае остывшая жидкость будет стремиться обратно к котлу.

Возможно вас так же заинтересует оригинальный способ отопления производственных помещений

Рассчитываем мощность своими силами

Начиная обустраивать систему отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, необходимо определить мощность устанавливаемого котла отопления. Провести расчеты можно одним из двух методов:

Следует сказать, что оба варианта расчета дают приблизительные результаты при идеальных условиях. Если дом не утеплен, необходимо приобретать оборудование с небольшим запасом. В свою очередь для энергосберегающих построек достаточно принять значение мощности 60 Вт на квадрат.

Рассчитываем мощность по объему

Наиболее точным является расчет по объему отапливаемого помещения. Вначале необходимо высчитать данную величину и умножить на 40 Вт. Далее вводятся поправочные коэффициенты:

1. Для частного дома, граничащего с улицей сверху и снизу, рекомендуется умножать результат на 1.5
2. Если комната располагается около утепленной стены, значение умножается на 1.1, около неутепленной – 1.3
3. Для каждой двери, выводящей на улицу, прибавляется 150-200 Вт
4. Для каждого окна прибавляется 70-100 Вт в зависимости от его размера

Рассчитываем мощность по площади

Самая простая методика рассчитать мощность котла, который рекомендуется в СНиП – по площади. Предполагается, что на каждые 10 кв. м. необходимо 1 кВт мощности. Таким образом общую площадь дома следует умножать на 0.1.

Необходимо принимать во внимания коэффициенты для различных территориальных районов:

• Крайний Север – 1.5-2
• Средняя полоса – 1.2-1.4
• Южные районы страны – 0.8-0.9

Выбираем схему разводки для систем с естественной циркуляцией

Существует огромное множество схем, согласно которым можно реализовать естественную регуляцию. Но все они делятся на 2 категории:

Двухтрубная схема

Несмотря на более сложный монтажный процесс, распространение получила именно двухтрубная схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Жидкость транспортируется по двум трубам: одна прокладывается вверху и по ней течет разогретая вода, вторая внизу и течет остывшая вода.

Чтоб самостоятельно соорудить простой двухтрубный контур, можно придерживаться следующей инструкции:

• Вначале выбирается место, в котором будет размещаться накопительный агрегат
• Над котлом устанавливается расширительный бачок, вместе они соединяются вертикальной трубой, которую оборачивают в теплоизоляционный материал
• На уровне 1/3 расширительного бочка происходит врезание верхней трубы для транспортировки разогретого теплоносителя

• Замеряв расстояние от пола до самой верхней точки, необходимо на высоте примерно 2/3 сделать врезание к разводке
• Ближе к верху расширительного бачка врезается вторая труба – переливная, посредством которой в канализацию будет происходить удаление излишков
• Затем необходимо пустить трубы к радиаторам
• Батареи соединяются с нижним водопроводом, прокладка которого должна вестись параллельно верхнему

Чердачное помещение придется утеплить. Если в нем будет слишком холодно, возможно замерзания жидкости в трубах.

Рассмотрим еще несколько правил, которых следует придерживаться:

1. Верхнюю трубу рекомендуется пускать с незначительным уклоном – 6-7 градусов
2. По возможности, котел устанавливают значительно ниже отопительных приборов
3. Нужно выбирать трубы из металлопласта или на основе полимеров с внутренним диаметром 32 мм

Балансировать двухтрубное отопление, если трубы подобраны правильно, не требуется. Тем не менее установить на подводках к каждой батарее дроссели следует в обязательном порядке. Также стоит отметить высокие первоначальные затраты на прокладку сразу двух контуров и продолжительность затраченного времени на проведение работ.

Однотрубная схема

Чтобы сократить монтажные затраты, выбирают вариант с прокладкой всего одной трубы. В этом случае получается циклический замкнутый контур, соответствующий следующим условиям:

1. Радиаторы должны врезаться параллельно основному кольцу, а не разрывать его в определенных точках
2. Необходимо снабдить воздушником каждую из батарей. Такое решение предоставит возможность стравливать воздух на одном конкретном участке
3. Для выравнивания температуры рекомендуется устанавливать термоголовки и дроссели

Популярностью пользуется закрытая однотрубная система отопления с естественной циркуляцией. В конкретном случае можно будет пренебречь расширительным бачком, полностью изолировав теплоноситель.

Что влияет на скорость циркуляции ?

Если в принудительной системе скорость циркуляции теплоносителя по трубам зависит от производительности насоса, здесь дела обстоят иначе. Чтобы ее увеличить, необходимо придерживаться ряду правил:

• Следует оптимально подбирать запорную арматуру и следить за переходами диаметров труб
• Многообразные повороты могут становиться непреодолимым препятствием, поэтому их количество сводят к минимуму, стараясь сделать все участки прямолинейными

1. Наиболее подходящий внутренний диаметр труб – 32-40 мм
2. Внутренняя поверхность труб должна быть идеально ровной и не скапливать на себе отложения, стальные изделия рассматривать не стоит

Видео рабочей системы

В заключении

Обустройство отопительных систем с естественной циркуляцией требует определенной подготовки, умений и знаний. Но чтоб оставаться уверенным в ее работоспособности, стоит осуществить врезание насоса, включение которого будет происходить в случае необходимости.

Источник: https://v-teplo.ru/otoplenie-s-estestvennoi-cirkylyaciei.html

Схема отопления с естественной циркуляцией частного дома: ее особенности, достоинства и недостатки

В 80-ых годах прошлого века специалисты говорили, что гравитационная отопительная система отжила свое. Однако это оказалось не так.

Насосные устройства принудительного обогрева значительно поднимают его стоимость, кроме этого они зависят от электричества. Поэтому и в наше время часть владельцев домов от такого отопления отказывается.

Так выглядит самотечное отопление.

Вследствие небольшой инерционности такая сеть подходит лишь для зданий площадью до 100 м 2.

В данной статье мы поговорим о том, что представляет собой схема системы отопления с естественной циркуляцией, какие имеет достоинства и недостатки.

Что представляет собой такое отопление

Сеть получается довольно громоздкой.

Есть два вида отопительных схем:

• система с естественным потоком теплоносителя (гравитационная, самотечная);
• аналог с принудительной (насосной) циркуляцией.

И те и другие сети могут быть одно- либо двухтрубными.

Теплоносителем в обоих случаях выступают:

• обыкновенная вода;
• антифриз (т.е. жидкость-«незамерзайка»)
• техническое масло.

Обратите внимание!
Если вы планируете применять антифриз, уточните его совместимость с материалом прокладок-уплотнителей отопительных батарей.

В подобных сетях инструкция не рекомендует использовать алюминиевые радиаторы.

Схема естественной циркуляции

Самотечное отопление обладает рядом недостатков:

• оно морально устарело;
• имеет низкую производительность;
• сеть получается громоздкой;

Монтаж системы лучше доверить профессионалам.

• у нее сравнительно высокая цена монтажа;
• невозможно отдельно регулировать температуру в каждой из батарей.

Однако оно незаменимо в зданиях, где нет электричества, потому как, оснащенные твердотопливным отопительным котлом, способно работать автономно.

1. Принцип работы такой системы состоит в образовании температурной разницы теплоносителя на его вытекании из котла и входе.
2. Вследствие разностей плотности носителя тепла при разбросе температур, он перемещается по системе самотеком, без применения насоса. Иными словами — теплое вещество идет вверх, его место занимает из обратки уже остывший поток.
3. Последовательно протекая через батареи, носитель тепла теряет температуру, излучая тепловую энергию в помещения. Возвращаясь в котел, он опять греется и все повторяется.

Последовательное однотрубное отопление

На фото однотрубная схема.

1. Чтобы подобная сеть работала, обязательное условие — достаточное сечение труб. Оно должно составлять не меньше одного дюйма. Это, в первую очередь, касается магистрального стояка. Кроме этого, наклон труб системы должен равняться не меньше 1 см на 1 погонный метр.
2. Еще одно условие — участок забора носителя тепла из трубы стояка должен быть расположен выше верхней батареи. Отопительный котел при этом следует поместить ниже нижайшего радиатора.
3. Объем носителя тепловой энергии в подобных системах, при равной обслуживаемой площади, относительно велик (в 3 раза больше, в среднем, чем в принудительных аналогах) и зависит от сечения труб и протяженности сети.

Большой объем воды в трубах увеличивает инерционность системы.

1. Это преимущество системы — когда котел перестает работать, тепло в сети еще держится определенный период.
2. Схема отопления с естественной циркуляцией подразумевает, что последовательное течение носителя тепла через батареи ведет к его охлаждению.
3. Значит, те отопительные приборы, которые расположены в начале системы, разогреваются сильнее, чем аналоги, установленные в конце сети.
4. Следует отметить, что регулировать уровень нагревания батарей при такой схеме не представляется возможным.

При самотечной циркуляции теплоносителя рекомендуется применять стальные трубы.

Обратите внимание!
Важная особенность подобной системы – ее чуткость к материалу применяемых труб и фитингов.
Монтируя сеть своими руками, учтите, что они должны быть обязательно металлическими.

Трубы из пластика не смогут выдерживать температуры, возникающие при перегревании воды в котле.

1. Результат подобных ограничений –невысокий уровень КПД отопления, дорогой монтаж (если систему собирают нанятые работники), неэстетичность сети, вследствие большого сечения труб.
2. Схемы отопления с естественной циркуляцией в обязательном порядке включают в себя открытый расширительный бачок. Его надо размещать на самом верху сети. Этот резервуар должен вмещать в себя не меньше одной десятой части всей воды в системе.
3. Открытость бачка подразумевает, что система должна обязательно иметь постоянный контакт с давлением атмосферы.

Параллельное подключение батарей

Двухтрубная система.

1. Схема водяного отопления с естественной циркуляцией может быть и однотрубной последовательно-параллельной. Тогда возникает возможность регулировать поток теплоносителя в некоторых радиаторах. (См. также статью Однотрубная система отопления: особенности.)
2. Следует учесть, что в данном случае можно будет ставить терморегуляторы лишь на каждую вторую параллельную батарею.
3. Замкнутое течение воды в сети перекрывать полностью категорически запрещено, потому как образуется ее перегревание.

Существует и двухтрубная разновидность параллельного (горизонтального) подключения батарей при естественной циркуляции теплоносителя. В ней температура радиаторов не так сильно зависима от их местоположения. Существует возможность регулировки отдельных батарей.

Вывод

Гравитационная отопительная система имеет как свои минусы, так и плюсы. Однако в некоторых, вышеописанных случаях, она является оптимальным выбором схемы обогрева частного дома. Видео, размещенное в статье, продолжит ее тему.

Источник: https://gidroguru.com/otoplenie/operacii/proektirovaniye/1077-shema-otopleniya-s-estestvennoj-cirkulyaciej-chastnogo-doma

Система водяного отопления с естественной циркуляцией: типовые схемы

Как ни прочили в восьмидесятых годах инженеры и строители, система отопления с естественной циркуляцией живёт и здравствует в двадцать первом веке, да ещё и наши дома обогревает.

Насосное оборудование существенно увеличивает стоимость котла и создаёт зависимость от электросети, поэтому от него многие отказываются. Гравитационная система – самая дешёвая и самая простая по своей конструкции.

У неё, конечно, есть свои недостатки, главным из которых является ограничение по площади здания. Из-за небольшой инерционности она подходит для домов площадью до ста квадратных метров.

Как работает принцип естественной циркуляции?

Теплоноситель, чаще всего это обычная вода, перемещается по контурам от котла к радиаторам и обратно благодаря изменению своих термодинамических характеристик.

Когда при нагревании плотность жидкости уменьшается, а объём увеличивается, она выдавливается холодным потоком, идущим их обратки, и поднимается по трубам.

По мере того, как теплоноситель самотёком распределяется по горизонтальным ответвлениям, температура падает и он возвращается к котлу. Так цикл замыкается.

Схема системы отопления с естественной циркуляцией: 1 — котёл твёрдотопливный, 2 – главный стояк, 3 – разводящие магистрали, 4 – расширительная ёмкость, 5 – бак с водой для пополнения расширителя, 6 – труба, отводящая лишний объём теплоносителя в канализацию (ёмкость), 7 – теплообменники, 8 – шаровые краны, 9 – бойлер, 10 – обратка, 11 – обратный стояк

Если для дома выбрано было водяное отопление с естественной циркуляцией, то все горизонтальные участки труб прокладываются с уклоном, идущим по ходу движения жидкости. Это позволяет эффективно бороться с «завоздушиванием» батарей. Воздух легче воды, поэтому он устремляется вверх по трубам, поступает в расширительную ёмкость, а затем, соответственно, в атмосферу.

Бак принимает в себя воду, объём которой увеличивается с ростом температуры, и создаёт постоянное давление.

От чего зависит циркуляционный напор?

Создание нужного циркуляционного напора нужно обязательно просчитывать при проектировании системы отопления. Он зависит от того, как отличаются уровни середины котла и самого нижнего радиатора. Чем больше перепад высот, тем лучше перемещается жидкость по системе. На него влияет и разница плотностей горячей и остывшей воды.

Циркуляционный напор в системе отопления, в первую очередь, зависит от перепада высоты расположения котла и нижнего радиатора. Чем больше эта разница (h), тем больше давление

Характеризуется отопление с естественной циркуляцией цикличным изменением температуры в теплообменниках и в котле, которое происходит по центральной оси приборов. Горячая вода находится в верхней части, холодная – в нижней. Под действием гравитации остывший теплоноситель перемещается вниз по трубам.

При монтаже в частном доме системы отопления с естественной циркуляцией котёл устанавливают в самой нижней точке так, чтобы все радиаторы находились выше.

В коттедже при монтаже системы отопления с естественной циркуляцией котёл устанавливают в самой нижней точке. Все теплообменники (радиаторы) должны находиться выше

Для квартирных домов схемы отопления с естественной циркуляцией применяются очень редко, так как при установке в квартире котёл опускается в «яму» — непосредственно на плиту перекрытия. Пол вокруг неё выпиливается, а само углубление и периметр вокруг него должен быть защищён пожаробезопасными материалами.

Схемы таких систем отопления

Схема системы отопления независимо от способа циркуляции теплоносителя зависит от нескольких факторов:

• способа соединения радиаторов с подающими стояками. Здесь выделяют однотрубную и двухтрубную системы;
• места прокладки магистрали, подающей горячую воду. Выбирать нужно между нижней и верхней разводкой;
• схемы прокладки магистрали: тупиковая система или попутное движение теплоносителя в магистралях;
• расположения стояков, которое может быть либо горизонтальным, либо вертикальным.

Однотрубная система: как регулировать температуру?

Однотрубная система отопления имеет только один вариант исполнения разводки – верхнюю. В ней нет обратного стояка, поэтому охлаждённый в батареях теплоноситель возвращается в подающую магистраль. Движение жидкости обеспечивается разностью температур жидкости в нижних и верхних радиаторах.

Чтобы обеспечить одинаковый температурный режим в помещениях на разных этажах, поверхность нагревательных приборов на первом этаже должна быть несколько больше, чем на втором и последующих. В нижние радиаторы поступает смесь горячей и охлаждённой в верхних теплообменниках воды.

В однотрубной системе может быть два варианта движения теплоносителя: в первом одна часть идёт в радиатор, другая – дальше по стояку к нижним приборам.

При параллельной однотрубной разводке теплообменники на верхних этажах получают горячую воду, а самые нижние – уже остывшую. Поэтому площадь последних должна быть увеличена, чтобы уравнять обогрев всех помещений

Во втором случае весь объём воды проходит через каждый теплообменник, начиная с самых верхних. Главная особенность такой разводки состоит в том, что радиатора на первом и цокольном этажах получают только охлаждённую воду.

При проточном варианте однотрубной разводки нельзя отключить или ограничить поступление теплоносителя в отдельный радиатор. Перекрытие одного из них привело бы к остановке циркуляции во всей системе

При монтаже однотрубной системы лучше остановиться на разводке, которая даёт возможность регулировки подачи воды к каждому радиатору. Это позволит регулировать температуру в отдельных помещениях и, естественно, делает отопительную систему более гибкой, а значит и более эффективной.

Так как однотрубная разводка может быть только верхней, её монтаж возможен только в постройках с чердачным помещением. Именно там должен размещаться подающий трубопровод.

Главный недостаток заключается в том, что пуск отопления возможен только по всему зданию сразу. Преимущества у системы, конечно, тоже есть. Главные из них – простой монтаж и меньшая стоимость.

С точки зрения эстетики, чем меньше труб, тем проще их спрятать.

Как должна быть устроена двухтрубная система?

Этот вариант схемы отопления предполагает наличие подающей и отводящей магистрали. В верхней части системы циркулирует горячий теплоноситель, в нижней – остывший.

Двухтрубная система отопления более гибкая в отношении регулирования температуры в отдельных помещениях. Однако она требует большего количества материалов, чем однотрубная

От котла отходит труба, соединённая с расширительным баком. От бака идёт труба горячей линии контура, которая потом соединяется с разводкой. В зависимости от размеров емкости и объёма воды в системе, от бака может отходить переливная труба. По ней излишки воды сливаются в канализацию.

Трубы, выходящие из нижней части теплообменников, объединяются в обратную магистраль. По ней остывший теплоноситель снова попадает в котёл. Обратка должна проходить через те же помещения, что и подающий трубопровод.

Горизонтальный или вертикальный стояк в разводке?

Система отопления с вертикальным стояком предполагает подводку к нему радиаторов с разных этажей. Её преимущество: ниже риск «завоздушивания» системы, недостаток – более высокая стоимость.

Когда теплообменники с одного этажа соединены с подающим трубой, — это система с горизонтальным стояком. Такой вариант обойдётся домовладельцам в меньшую сумму, но придётся решать проблему образования воздушных пробок. Как правило, достаточно установить воздухоотводчики.

Плюсы и минусы обустройства отопления такого типа

Что касается преимуществ системы отопления с естественной циркуляцией воды, то их несколько:

• отсутствие сложностей при монтаже, пуске и эксплуатации;
• тепловая устойчивость системы. Основанная на гравитационной циркуляции теплоносителя она обеспечивает максимальную теплоотдачу и поддерживает на заданном уровне микроклимат в помещениях;
• экономичность (при правильном утеплении здания);
• тихая работа. Нет насоса – нет шума и вибрации;
• независимость от перебоев в электросети. Естественно, в случае, когда установленный котёл может работать без электричества;
• большой срок эксплуатации. При своевременном техническом обслуживании без капитального ремонта система может работать 35 лет и более.

Главный минус гравитационной системы отопления – ограничения по площади здания и радиусу действия. Её устанавливают в домах, площадь которых обычно не превышает 100 квадратных метров.

Из-за малого циркуляционного напора радиус действия системы ограничивается тридцатью метрами по горизонтали.

Обязательным требованием является наличие чердачного помещения в здании, в котором будет устанавливаться расширительный бак.

Обычно на такую разводку идёт немного материалов, но, когда местное сопротивление трубопровода нужно уменьшить, затраты вырастают из-за необходимости применения труб большего диаметра.

Источник: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/sistema-otopleniya-s-estestvennoj-cirkulyaciej.html

Однотрубная система отопления частного дома — проектирование

Однотрубная система отопления частного дома – наиболее простая и экономичная, однако, для повышения ее эффективности необходимо знать правила устройства и монтажа.

Отличие однотрубной системы отопления от двухтрубной заключается в отсутствии разделения магистральных труб на прямую и обратную.

Замкнутый контур отопления обходит весь дом по выбранной траектории, а радиаторы подключаются к магистральной трубе в необходимых местах.

Образец однотрубной системы отопления

Однотрубная система обладает целым перечнем достоинств, которые обуславливают ее применение в небольших частных домах:

• Экономичность конструкции и минимальный расход материалов;
• Простота монтажа и ремонта;
• Возможность прокладки магистрального трубопровода прямо над уровнем пола или под ним;
• Однотрубную систему можно одинаково успешно использовать как в одноэтажном, так и в двухэтажном доме

С помощью правильно выбранной последовательности подключения радиаторов можно установить оптимальный режим для всех помещений дома.

Устройство и элементы однотрубной системы отопления

Однотрубная система, как уже говорилось, представляет собой замкнутый контур, включающий котел, магистральный трубопровод, радиаторы, расширительный бак, а также элементы, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя. Циркуляция может быть естественной или принудительной.

При естественной циркуляции движение теплоносителя обеспечивается разной плотностью воды: менее плотная горячая вода под напором остывшей, поступающей из обратного контура, вытесняется в систему, поднимается по стояку до верхней точки, откуда происходит ее движение по магистральной трубе и разбор по радиаторам и другим элементам системы. Уклон трубы при этом должен быть не менее 3-5 градусов. Это условие не всегда можно выполнить, особенно в больших одноэтажных домах с протяженной системой отопления, ведь перепад высоты при таком уклоне составляет от 5 до 7 см на метр длины трубы.

Принудительная циркуляция осуществляется циркуляционным насосом, который устанавливают в обратной части контура прямо перед входом в котел.

С помощью насоса создается давление, достаточное для сохранения температуры греющей воды в установленных пределах.

Циркуляционный насос для однотрубной системы отопления

Чтобы избежать застоя теплоносителя в случае отключения электроэнергии, в системах с принудительной циркуляцией устанавливают разгонный коллектор – трубу, поднимающую теплоноситель на высоту не менее полутора метров. В верхней точке разгонного коллектора выполняют отвод трубы в расширительный бак, назначение которого – регулирование давления в системе и исключение его аварийного повышения.

В современных системах устанавливают расширительные баки закрытого типа, исключающие контакт теплоносителя с воздухом. Внутри такого бака установлена гибкая мембрана, с одной стороны которой закачен воздух с избыточным давлением, с другой обеспечен выход теплоносителя. Их можно устанавливать в любом удобном месте системы.

Образец подключения расширительного бака к однотрубной системе отопления

Расширительные баки открытого типа проще в устройстве, но требую обязательной установки в верхней точке системы, кроме того, теплоноситель в них активно насыщается кислородом, что может привести к преждевременному выходу из строя стальных труб и радиаторов из-за активной коррозии.

Последовательность установки элементов такова:

• Нагревательный котел отопления (газовый, дизельный, твердотопливный, электрический или комбинированный);
• Разгонный коллектор с выходом на расширительный бак;
• Магистральный трубопровод, обходящий все помещения дома по заданному маршруту. В первую очередь необходимо провести контур в помещения, наиболее нуждающиеся в обогреве: детскую комнату, спальню, ванную, так как температура воды в начале контура всегда выше;
• Радиаторы, установленные в выбранных местах;
• Циркуляционный насос непосредственно перед входом обратной части контура в котел.

Способы подключения радиаторов при однотрубной системе отопления

Подключение радиаторов можно проводить по двум схемам: простой нерегулируемой или по схеме, называемой «Ленинградкой».

Простая схема отличается минимальным количеством элементов и соединений. Радиатор подключается к магистральной трубе в двух точках, на входе и на выходе.

Отключение радиатора при заполненной системе, а также регулировка отопления при такой схеме подключения невозможны.

Схема подключения труб — Ленинградка

Схема «Ленинградка» предусматривает установку на входе в радиатор и на выходе с него перекрывающих кранов, которыми можно регулировать или полностью отключить поступление теплоносителя. Также в обход радиатора устанавливают байпас, снабженный краном – перекрыв его, можно направить ток теплоносителя полностью через радиатор. Такая схема облегчает регулировку отопления в каждом помещении.

Схема отопления — Ленинрадка предусматривающая байпас

Необходимые материалы

Для самостоятельного монтажа однотрубной системы отопления вам понадобятся:

• Котел отопления соответствующей мощности;
• Расширительный бак мембранного или открытого типа;
• Циркуляционный насос;
• Трубы для выполнения магистрального трубопровода Ø25 мм и подключения радиаторов Ø20 мм. Трубы могут быть стальные, медные, металлопластиковые или из армированного полиэтилена, предназначенные для систем отопления или ГСВ;
• Фитинги для подключения отводов трубы к радиаторам;
• Радиаторы выбранного типа. Расчет необходимого количества секций производится до начала монтажа системы. Одновременно с радиаторами покупают необходимые заглушки и прокладки;
• Краны Маевского, предназначенные для удаления воздуха из радиаторов, по количеству радиаторов;

Перекрывающие краны, если выбрана схема «Ленинградка», по два на каждый радиатор и по одному на каждый байпас.

1. Устанавливают в выбранном месте котел. Если котел на гарантии, лучше поручить это специалисту из сервисного центра.
2. Монтируют магистральный трубопровод, не забывая про установку тройников в местах подключения радиаторов и байпаса. При монтаже строго выдерживают уклон в 3-5 градусов для системы с естественной циркуляцией и 1 см на метр длины трубы для системы с принудительным движением теплоносителя.
3. Устанавливают в выбранном месте циркуляционный насос. Подключают его к магистральной трубе и к сети электропитания. Необходимо помнить: циркуляционный насос рассчитан на температуру не выше 60 градусов, поэтому устанавливать его необходимо в части контура с самой низкой температурой воды – у входа в котел.
4. Монтируют расширительный бак выбранного типа: открытый – в верхней точке системы, закрытый – в любом месте, обычно рядом с котлом.
5. Размечают места установки радиаторов, закрепляют их с помощью кронштейнов. При этом необходимо выдерживать расстояния, рекомендованные производителем приборов отопления, до пола, стен и подоконника.
6. Подключают радиаторы по выбранной схеме. Устанавливают краны Маевского, заглушки, перекрывающие краны.
7. Проводят опрессовку системы сжатым воздухом, после чего заливают теплоноситель и производят пробный пуск системы и регулировку.

Однотрубная система одинаково хорошо подходит дляодно- и двухэтажного частного дома, однако следует помнить, что при протяженности контура более 30 метров необходима установка более мощного насоса.

В противном случае наиболее далеко отстоящие от котла радиаторы будут получать остывший теплоноситель.

Вариантом решения этой проблемы может стать установка коллектора сразу за котлом и параллельное подключение к нему двух и более контуров.

Установка коллектора сразу за котлом

Источник: https://StroyVopros.net/vodosnab_otopl/odnotrubnaya-sistema-otopleniya-chastnogo-doma-2.html

Система отопления с принудительной циркуляцией и ее схемы

Отопление частного дома – ключевой аспект в обеспечении комфорта в домах. Современная система отопления с принудительной циркуляцией и ее схемы способны обеспечить отличные условия в домах, высокий КПД при минимальных финансовых затратах.

Основные узлы:

• Котел. Выбирается исходя из требуемой мощности, площади помещений, этажности дома, вида топлива, экономической целесообразности. Лучшими являются модели с закрытой камерой сгорания, что обеспечивает меньший расход топлива. Если агрегат предполагается использовать также для обеспечения горячим водоснабжением, то модели выбираются двухконтурные.

  Мощность котла рассчитывается с учетом теплопотерь (20%) и добавки на контур ГВС (50%) для стандартного частного дома.

• Насос. Обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе. Мощность его должна соответствовать предполагаемой нагрузке.
  выбирается с учетом типа и количества радиаторов, диаметров, протяженности и материала изготовления трубопровода, количества контуров, количества преград — поворотов, изгибов (потерь на трение и сопротивление).

• Расширительный бак. Узел, предназначенный стабилизировать объем теплоносителя в системе. Объем подбирают в соответствии с мощностью котла и протяженностью трубопроводов.
• Радиаторы. Для небольших домов лучшим вариантом являются алюминиевые, биметаллические, которые обеспечивают быстрый прогрев помещений и высокую теплоотдачу.
• Трубопровод. В системах с принудительной циркуляцией использовать рекомендовано трубы небольших диаметров.
• Измерительные приборы. Необходимы для контроля параметров теплоносителя. Установка предполагается на котле и радиаторах. При необходимости устанавливают дополнительный манометр для контроля работы циркуляционного насоса.

Преимущества систем с принудительной циркуляцией

• Высокая производительность установки.
• Укладка труб возможна в любой плоскости и в полах.
• Более точный контроль параметров теплоносителя.
• Применение труб меньшего диаметра (сокращение расходов на приобретение материалов).

• Малое количество теплоносителя сокращает время на его подогрев и расход электроэнергии.
• Возможность подключения «теплых полов» без реконструкции системы.
• Установка расширительного бака может быть выполнена в любой точке здания.
• Неограниченность длины трубопроводов.

• Полная автоматизация процесса – при помощи насоса можно регулировать температуру и подачу теплоносителя в доме.

Недостатки

• Невозможность запуска системы без электричества.
• Шумность работы.
• Большой расход электроэнергии для мощных установок.

Для снижения расхода электроэнергии рекомендовано применение источника автономного питания – дизельного генератора, солнечные панели с аккумуляторами.

Однотрубная

Для частной застройки широко применяется однотрубная отопительная система с принудительной циркуляцией. Современные технические решения позволили совместить все преимущества традиционной модели с возможностью контроля и регулировки рабочих параметров.

Преимущества

• Высокая надежность, длительный срок эксплуатации.
• Экономичность, отсутствие дополнительных затрат на электроэнергию.
• Высокая гидравлическая устойчивость.
• Возможность самостоятельного добавления секций радиаторов без негативного влияния на всю систему (разбалансировки).
• Возможность скрытой прокладки труб.
• Сокращение расходов до 40% в сравнении с двухтрубными схемами.

Схема

Для многоэтажных построек схема выглядит следующим образом: вертикальная труба с одной стороны подходит к верхней точке радиатора, а из нижней выходит аналогично. В конструкции присутствует байпас – вертикальная труба, подключенная обоими концами к горизонтальным участкам магистрали.

Схема однотрубной системы

Принцип работы

Теплоноситель принудительно запускается в систему. Наиболее высокие температуры наблюдаются в начале трубопровода, наибольшие потери тепла – на самом отдаленном участке сети, при этом 80% эффективной циркуляции приходится на байпасы, а не на радиаторы.

В старых многоквартирных домах регулировка температуры не осуществлялась. Нерациональность расхода электроэнергии компенсировалась ее низкой стоимостью.

Принцип работы однотрубной системы

Автоматизация системы в домах

Современные однотрубные системы предусматривают установку термостатических клапанов на радиаторных узлах. Диаметры отверстий прохода жидкости и клапана конструктивно выполняются максимально возможными для обеспечения свободного оттока жидкости (даже в случаях загрязненности теплоносителя).

Вид терморегулятора

Регулировка температуры радиаторов выполняется в трех вариантах:

• с трехходовым клапаном;
• с проходным клапаном;
• термостатическим.

При сокращении (добавлении) секций радиаторов и снятии терморегулятора разбалансировка системы не произойдет.

Клапан автоматически закрывается при превышении температуры в комнате выше заданной. При этом теплоноситель будет циркулировать только через байпасы. Общий расход воды не изменяется.

Установка терморегулятора на радиатор

Экономический эффект

При наличии термостатов и перегреве жилых комнат общая циркуляция не уменьшается, происходит лишь перекрывание предохранительных клапанов. Теплоноситель не циркулирует, но присутствует увеличение потерь в трубах, из-за увеличения температуры на обратном цикле. В многоэтажных домах, при которых сооружены тепловые пункты, теплообменник ГВС запитывается от обратных труб системы.

Двухтрубная

Данная схема подходит для отопления одноэтажных и двухэтажных домов большой площади. Принцип заключается в монтировании двух отдельных контуров – подачи и отвода теплоносителя.

Преимущества:

• Качественный обогрев помещений.
• Равномерность нагрева: в первом и последнем радиаторе температура теплоносителя практически одинакова. Зависит только от площади дома, количества секций радиаторов и длины магистрали.

Недостатки:

• Большой расход труб для сооружения двух отдельных магистралей к котлу.

Схема двухтрубной системы отопления

Коллекторная схема

Обеспечивает однородность температуры воды во всех радиаторах. Является наиболее целесообразным решением для двухэтажных домов большой площади.

Теплоноситель подводится и отводится к радиаторам каждой комнаты отдельной магистралью от котла. Укладка трубопровода – в полах.

Коллекторная схема отопления

Совмещение двухтрубной и однотрубной системы

В многоэтажных частных домах допускается сооружение системы отопления по совместной схеме: двух- или однотрубные стояки дополнены однотрубной разводкой по комнатам.

Данный способ требует подключения более мощного циркуляционного насоса и увеличения затрат на электроэнергию. Но совмещенные системы имеют больший срок эксплуатации и полностью оправдывают целесообразность их применения.

Открытая

Характеризуется тем, что теплоноситель контактирует с окружающей средой в расширительном бачке открытого типа. Принцип работы системы в целом не изменяется: подготовленный теплоноситель за счет разности плотностей горячего и холодного слоя поступает в трубопровод с уклонами.

Не используются для сем с принудительной циркуляцией, т.к. сам бачек создает необходимое для циркуляции теплоносителя в системе давление.

Главным преимуществом является отсутствие в таких схемах циркуляционного насоса, что сокращает расход электроэнергии.

Схема открытой двухтрубной системы

Закрытая

Типичная система с принудительной циркуляцией, в которой для нагнетания теплоносителя используют насос. Расширительный бачек – мембранный закрытого типа. При избытке давления вода вытекает в дополнительную емкость, при недостатке – забирает необходимый объем из этого бака.

Главным преимуществом является полная безопасность системы отопления и долговечность конструкций в связи с отсутствием избыточного давления внутри системы.

Схема закрытой двухтрубной системы

Для одноэтажного дома

Применяют схемы все типы схем: одно трубные и двухтрубные. От систем с естественной циркуляцией (открытых) для зданий большой площади следует отказаться в связи с большими тепловыми потерями и необходимостью сооружать длинные уклоны.

Схема отопления в одноэтажном доме

Для двухэтажного дома

Лучшим решением является система с принудительной циркуляцией двухтрубная классического или коллекторного типа. Также высокий экономический эффект при максимальном КПД дает совмещение двухтрубной и одно трубной схем.

Двухтрубное отопление в двухэтажном доме

Вода для отопительных систем

Теплоноситель перед подачей в систему должен пройти несколько стадий очистки. Водоподготовка для домашних систем отопления заключается в фильтрации воды механическими фильтрами грубой и тонкой очистки, умягчителями.

Также вместо подготовленной воды может быть использован антифриз. Допускается его применение в системах, разрешенных к использованию данного вида теплоносителя.

Выводы

Принудительная циркуляция теплоносителя в системе имеет ряд преимуществ по сравнению с системами с естественной подачей.

Правильно выбранная схема теплоснабжения позволит обеспечить комфорт в доме, при этом не требуя больших финансовых затрат.

Источник: https://udobnovdome.ru/sistema-otopleniya-s-prinuditelnoj-cirkulyaciej/