Схема закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией: выбор и монтаж необходимого оборудования

Закрытая система отопления: схема с принудительной циркуляцией

Для обеспечения обогрева двухэтажного здания или жилища с довольно большой площадью систему отопления с естественной циркуляцией лучше не использовать. Так как теплоноситель в этой системе движется крайне медленно, быстро прогреть помещение будет весьма затруднительно. Можно избежать этой проблемы, если первоначально выбрать схему закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией.

• 1. Принудительное движение теплоносителя
• 2. Система теплоснабжения закрытого типа
• 3. Защита от воздушных пробок
• 4. Схема с однотрубной разводкой
• 5. Подающая и обратная магистраль

Схему принудительного отопления от естественного отличает наличие циркуляционного насоса. С его помощью теплоноситель перемещается по магистральному трубопроводу со скоростью, требуемой техническими условиями, а не за счет разницы температур. Насосом создается давление, необходимое для движения нагретой воды, но наряду с этим обеспечивающее пропорциональное распределение теплоносителя, нагретого до необходимой температуры.

В систему отопления частного дома с принудительной циркуляцией входят:

• котёл (твердотопливный, газовый или электрический);
• расширительный бак мембранного типа;
• циркуляционный насос с индивидуально подобранной мощностью;
• радиаторы (батареи) отопления;
• трубы различного сечения;
• соединительные фитинги — переходники;
• шаровые и пробковые краны;
• обратные клапаны;
• воздухоотводчики;
• фильтры, обеспечивающие эксплуатационную эффективность отопительного оборудования;
• крепежные элементы.

Выбирая оборудование, необходимое для эксплуатации системы, нужно учесть в обязательном порядке такие параметры, как производительность котла и отопительных элементов, габариты трубопровода, быстрота перемещения нагретой рабочей жидкости. Схемы отопительных систем могут проектироваться как с однотрубной, так и с двухтрубной разводкой.

Основной признак закрытой системы отопления, который отличает ее от открытой, — это отсутствие контактирования с внешней средой. В такой схеме обязательно предусматривается циркуляционный насос для принудительной циркуляции нагретой рабочей жидкости. Тепловое расширение нивелируется с помощью расширительного резервуара мембранного типа, заполняемого жидкостью при нагревании. Охлаждаясь, жидкость из резервуара вновь поступает в систему, таким образом, сохраняя стабильное давление в линии теплоснабжения.

К недостатку этой системы можно отнести энергозависимость, но при бесперебойном электроснабжении закрытая система функционирует с полной отдачей. Схема монтируется сравнительно несложно, и ее можно реализовать в помещениях с любым метражом.

Трубопровод не нуждается в утеплении, нагревание осуществляется практически мгновенно. Наличие термостата позволяет регулировать температурный режим и создавать подходящий микроклимат в жилище. К неоспоримым преимуществам системы теплоснабжения закрытого типа можно отнести то, что разница температур подающего и обратного трубопровода позволяет увеличить срок эксплуатации котельного оборудования, а закрытый контур — уберечь от коррозии трубопровод. Если есть необходимость на длительный период отключить отопление, то для сохранности трубопровода имеет смысл заполнить его антифризом.

Гипотетически в закрытом контуре теплоснабжения воздуха быть не должно, но в действительности небольшое его количество все же содержится. Воздух может скапливаться в момент заполнения системы водой. Другой причиной завоздушивания может стать потеря герметичности в стыковых соединениях. В итоге уровень продуктивность системы падает.

Для эффективного противодействия этому явлению используют специальную арматуру для стравливания воздуха. Чтобы минимизировать вероятность скопления воздуха, следует придерживаться определенных правил:

• подача воды должна осуществляться снизу вверх таким образом, чтобы теплоноситель и образующийся воздух направлялись по одному вектору;
• необходимо открыть воздухоотводчики и закрыть арматуру для сброса воды;
• после того как через воздухоотводчик пойдет вода, его следует закрыть;
• запускается циркуляционный насос.

Для алюминиевых радиаторов наличие воздухоотводчиков обязательно, так как алюминий, взаимодействуя с водой, приводит к химической реакции, сопровождающейся выделением кислорода.

С биметаллическими радиаторами возникают те же трудности, но воздух в них скапливается в меньшем объеме.

Однотрубная система теплоснабжения предусматривает комбинирование подающей и обратной магистрали. Нагретая жидкость направляется по специальному трубопроводу с арматурой, предназначенной для блокирования потока теплоносителя. В схеме также предусмотрено наличие отдельного патрубка с краном для сброса воды в дренаж.

После того как жидкость в котле нагревается, она проходит по стоякам и отопительным приборам и, поделившись с ними необходимым количеством тепла, оказывается в насосе. Для предотвращения возникновения аварийной ситуации используется мембранный расширительный бак закрытого (замкнутого) или открытого типа.

Его монтаж осуществляется на техническом этаже помещения (самая верхняя точка). По конструктивным особенностям расширительного бака характеризуют и саму систему отопления. То есть, если бак закрытого типа, то и система отопления будет закрытая.

В однотрубную систему обязательно включается группа безопасности, которая содержит в себе:

• воздухоотводчик;
• предохранительный клапан;
• манометр и термометр, часто интегрируемые в одном приборе.

Эта группа позволяет эффективно уменьшать уровень избыточного давления, тем самым предотвращая гидравлический удар и вывод оборудования из строя. Также целесообразно было бы учесть подключение терморегуляторов и кранов Маевского к каждому отопительному элементу.

Подключение отопительных приборов в этой схеме может быть диагональным, параллельным и так далее. Однотрубная схема отопления допускает проектирование с вертикальной или горизонтальной разводкой. Оба способа делают возможным подключение к водонагревающему устройству или теплому полу. Для реализации такого проекта необходимо наличие распределительного коллектора, позволяющего доставить нагретый теплоноситель сразу в бойлер, отопительные приборы и теплый пол.

Отличительной чертой такого проекта является наличие двух контуров отопления. По одному контуру транспортируется и распределяется по отопительным элементам нагретая в котле рабочая жидкость. По второму контуру охлажденный теплоноситель возвращается обратно в котлоагрегат. Конструкция двухтрубной схемы делает возможным проведение ремонтных работ отдельных узлов отопления без отключения теплоснабжения. Установка термостатов на каждую батарею позволяет корректировать теплопотребление и сводить к минимуму расходы.

Такая система обеспечивает организацию равномерного обогрева каждой секции батареи. Двухтрубная обвязка позволяет избежать значительных потерь напора, что, в свою очередь, избавляет от приобретения мощного циркуляционного насоса. Еще одним дополнительным преимуществом двухтрубной магистрали считается возможность применения тупикового и попутного движения теплоносителя. В попутной схеме движение теплоносителя подающей и обратной магистрали осуществляется по одному и тому же вектору.

При таком движении создается идеальное гидравлическое равновесие, если учесть, что мощность используемых радиаторов одинаковая. Следовательно, отпадает необходимость дополнительного использования батарейных клапанов предварительной настройки. Попутная схема движения применяется в магистральных трубопроводах со значительной протяженностью. Тупиковую схему используют обычно для обогрева жилых домов. По окончании монтажных работ система опрессовывается.

Система водяного отопления с принудительной циркуляцией: схемы, варианты реализации, технические тонкости

Многие современные решения водяного обогрева домов требуют применения насосной группы. Проектирование и монтаж системы отопления с принудительной циркуляцией необходимо осуществлять с учетом технических моментов, возникающих по причине быстрого движения теплоносителя.

Высокое давление в отопительном контуре позволяет реализовать множество схем разводки. Согласитесь, это немаловажное преимущество отопительной системы с принудительной циркуляцией. Однако обустройство такой схемы требует грамотного проектирования.

Мы расскажем вам, по каким характеристикам подбирают основные рабочие узлы системы, а также подробно распишем возможные варианты разводки магистрали и способы организации отопительного контура.

Технические особенности основных узлов системы

Принудительная схема отличается от естественной добавлением одного или нескольких циркуляционных насосов. По причине увеличения давления и скорости движения теплоносителя, правила формирования узлов и расположения элементов контура меняются.

Этот факт необходимо учитывать, чтобы обеспечить качественное отопление при принудительной циркуляции.

Общие требования к насосной группе

Циркуляционные насосы выбирают исходя из требований по объему перегоняемой воды (кубометр в час) и напору (метр). Расчет обоих параметров зависит от кубатуры отапливаемого жилья и способа отопления, а также длины водяного контура и диаметра его труб.

Насос следует выбирать, чтобы его параметры не были “впритык” к требованиям системы. Это позволит добавить в случае необходимости элементы к контуру без замены насоса.

В основном насосы рассчитаны на напряжение в 220 Вольт, но есть и с поддержкой 12 Вольт. При скачках напряжения необходимо поставить стабилизатор, для предотвращения выхода устройства из строя.

В случае частых отключений электроэнергии нужно позаботиться о наличии источника бесперебойного питания. Нет необходимости брать мощный ИБП – для обогрева частных домов редко применяют устройства с потреблением более 150 Ватт в час.

Условно циркуляционные насосы можно разделить на два вида по положению двигателя. Устройства с сухим ротором имеют более высокий КПД, но обладают повышенным уровнем шума и пониженным ресурсом, чем с мокрым ротором.

Если разводка системы предоставляет возможность для естественного движения теплоносителя по контуру, то насос необходимо монтировать через “байпас”. В этом случае, при его поломке или отключения электроэнергии возможно переключение отопления на режим гравитационной циркуляции.

Через неработающий насос вода тоже может перемещаться, однако он создаст сильное сопротивление ее движению.

Особенно актуальна проблема остановки насоса при использовании печного или каминного отопления. В этом случае печь продолжит нагрев теплообменника и возможно закипание воды в нем и выхода надолго всей системы из строя.

Лучше выполнять монтаж насоса на обратной трубе, потому что более низкая температура воды позволит продлить срок его службы. Если же нет возможности установить насос в ином месте, кроме как на трубе, выходящей из котла, то следует использовать насос с керамическими уплотнителями.

Хотя они выдерживают температуру до 110°С, но при закипании системы и у них могут возникнуть проблемы с функционированием.

Полезная информация по выбору циркуляционных насосов для отопительной системы приведена в статьях:

Тонкости выбора котлов и печей

Применение в качестве генератора тепла электрических и газовых котлов, печей длительного горения привлекательно с позиции простоты контроля поступления тепла через теплообменник.

Применение твердотопливных печей, особенно самодельных конструкций, чревато недостаточным или излишним выделением тепла. Однако их использование часто обосновано с позиции дешевизны и доступности топлива.

Сейчас доступно множество моделей электрических и газовых котлов с интегрированным насосом. С одной стороны встроенная система циркуляции подобрана по мощности котла и позволяет не заниматься покупкой и установкой отдельного насоса. С другой стороны в случае поломки встроенного насоса, его не так просто будет починить или заменить, как отдельный.

Требования к котлу при использовании принудительной циркуляции такие же, как и при естественной:

• Расчет мощности котла – показатель должен удовлетворять потребностям отопления дома в самых жестких условиях для определенной местности. Желательно иметь небольшой запас по мощности (10-20%) по причине возможных форс-мажорных обстоятельств, которые могут возникнуть в системе отопления.
• Предупреждение закипания теплоносителя в теплообменнике. Это требование при использовании комбинации “печь – насос” выполнить легче, чем при гравитационной модели движения жидкости.

Для предотвращения закипания воды в теплообменнике котла достаточно установить регулировку мощности в зависимости от температуры выходящей жидкости. Этот способ действует при любом виде циркуляции.

Для печей при естественной циркуляции нет возможности предотвратить закипание теплоносителя в случае чрезмерного количества загруженного топлива. Единственным вариантом при наличии насоса остается увеличение объема прогоняемой жидкости через теплообменник.

Причем такую противоаварийную систему можно сделать автоматической с использованием термостата и блока регулировки скорости насоса.

Монтаж и проверка водяного контура

При схеме отопления с использованием принудительной циркуляции будут более высокие скорости движения воды, чем в гравитационной модели. Поэтому, можно использовать меньший диаметр труб при одинаковых параметрах обогрева здания. Это удешевляет стоимость водяного отопления в части затрат на трубы, фитинги и арматуру.

Кроме того, меньшие по диаметру элементы контура легче спрятать в технологические ниши или вписать в интерьер помещений.

По сравнению с естественной циркуляцией к гидростатическому давлению столба жидкости добавится возросшее гидродинамическое давление потока. Поэтому во избежание образования протечек или, тем более, прорыва системы необходимо придерживаться некоторых правил.

В случае перехода от гравитационной циркуляции к принудительной нужно ликвидировать все, даже незначительные протечки в контуре. При увеличении давления скорость протекания возрастет, что кроме проблемы в помещении вызовет уменьшение количества теплоносителя и излишнюю его аэрацию (насыщение воздухом).

Перед наступлением отопительного периода необходимо провести гидравлические испытания прочности контура с максимально используемым или даже немного более высоким давлением. Это позволит выявить проблемы и ликвидировать их до наступления холодов, когда длительная остановка отопления для ремонта нежелательна.

Так как скорость перемещения теплоносителя будет больше, чем 0,25 м/с, то согласно СНиП 41-01-2003 нет необходимости выдерживать постоянный уклон труб для удаления воздуха из контура. Поэтому при принудительной циркуляции монтаж труб и радиаторов немного более простой, чем при гравитационной схеме.

Варианты отопления при принудительной циркуляции

Применение принудительной циркуляции позволяет отойти от принципа проектирования разводки с обязательным учетом перепада гидростатического давления, которое необходимо для функционирования при гравитационной схеме.

Это добавляет вариативности при моделировании геометрии водяного контура и предоставляет возможность использования таких решений, как коллекторное отопление или теплый пол большой площади.

Применение верхней и нижней разводки

Любую схему отопления можно условно отнести к верхней или нижней разводке. При верхней разводке горячая вода поднимается выше приборов отопления, а затем, стекая вниз, обогревает радиаторы. При нижней – горячая вода подается снизу. У каждого варианта есть свои положительные стороны.

Верхнюю разводку также применяют при естественной циркуляции. Поэтому отопительные контуры такого типа позволяют использовать оба вида циркуляции. Это, во-первых, предоставляет возможность выбора, а во-вторых, повышает надежность системы.

В случае отключении электричества или поломки насоса движение воды по контуру будет продолжено, пусть и с меньшей скоростью.

При использовании нижней разводки общая протяженность труб меньше, что сокращает затраты на создание системы. Кроме того, нет необходимости прокладки стояков на верхнем этаже, что хорошо с позиций дизайна помещений. Нижнюю подающую горячую воду трубу прокладывают или в подвале, или на уровне пола первого этажа.

Разновидности однотрубных схем подключения

Однотрубная схема использует одну и ту же трубу для подачи горячей воды к радиаторам и отвода холодной к нагревательному котлу. При такой разводке почти вдвое сокращается длина используемых труб, уменьшается количество фитингов и запорной арматуры.

Однако нагрев радиаторов происходит последовательно, поэтому рассчитывая количество секций необходимо учитывать постепенное уменьшение температуры подаваемого теплоносителя.

Однотрубные схемы могут быть реализованы в горизонтальном и вертикальном вариантах. При принудительной циркуляции, в случае использования вертикальных стояков можно осуществлять подвод горячей воды не только сверху, но и снизу.

Целесообразность использования того или иного варианта зависит не только от удобства проведения труб, но и от максимально допустимого количества радиаторов на одном стояке однотрубного контура.

Подключать радиаторы отопления можно двумя способами:

• Последовательное подключение – теплоноситель протекает через все радиаторы. В этом случае необходимо минимальное количество труб, однако в случае необходимости отключения одного из радиаторов, придется остановить всю ветку системы.
• Подключение через байпас – теплоноситель может протекать в обход радиатора по установленному отводку. С помощью системы кранов можно перенаправить поток мимо радиатора, что позволит провести его ремонт или демонтаж без остановки отопления.

Однотрубную схему часто используют при отоплении, однако в случае наличия большого количества радиаторов, для их равномерного нагрева применяют другой вариант.

Способы применения двухтрубного варианта

Схему контура отопления с использованием второй трубы для отвода остывшей воды к котлу называют двухтрубной системой. Метраж труб увеличивается, как и количество соединений и устройств.

Однако система имеет важный плюс – к каждому радиатору подается теплоноситель одинаковой температуры. Это делает двухтрубный вариант очень привлекательным.

При водяном отоплении с принудительной циркуляцией используют и горизонтальную, и вертикальную разводку. Причем при вертикальном варианте возможно применение верхней и нижней подачи горячей воды.

Так как температура подводимой воды ко всем радиаторам одинаковая, то геометрия контуров зависит только от следующих факторов:

• экономия материалов – минимизации метража труб и количества соединений;
• легкостью проведения контура отопления через стены и перекрытия;
• эстетическая привлекательность – возможностью вписать отопительные элементы в интерьер помещений.

В зависимости от движения горячей и охлажденной воды двухтрубные схемы подразделяют на два типа:

1. Попутные. Движение в обеих трубах происходит в одном направлении. Цикл круговорота теплоносителя имеет одну и ту же длину для всех радиаторов в этой части системы, поэтому скорость их нагрева одинакова.
2. Тупиковые. В попутной схеме радиаторы, расположенные ближе к котлу нагреваются быстрее. Однако для систем с принудительной циркуляцией это не сильно важно по причине значительной скорости воды в контуре.

При выборе между попутным и тупиковым вариантом руководствуются условием удобства проведения обратной трубы. В вертикальных схемах при нижней разводке получается тупиковая система, а при верхней – попутная.

Использование распределительного коллектора отопления

Еще одним популярным способом организации отопления сейчас является создание коллекторной схемы. В какой-то мере эту схему можно назвать подвидом двухтрубной, хотя применяется она и в организации однотрубных отопительных контуров.

Только распределение горячего теплоносителя и сбор охлажденного происходит не с главного стояка, а со специальных распределительных узловых устройств – коллекторов. Такая система устойчиво работает только с применением принудительной циркуляции.

Распределительный узел для двухтрубной системы представляет собой сложную комбинацию подающего и возвратного коллекторов, с помощью которых осуществляется сбалансированная по температуре и давлению подача теплоносителя.

Каждая ветка устройства питает один элемент отопления или их небольшую группу. Ветки, как правило, расположены под полом, каждый этаж многоэтажного здания обслуживает один установленный в центре коллектор.

Несмотря на очевидные плюсы такого варианта организации отопления, у коллекторной системы есть два значительных минуса:

• наибольшая протяженность трубопроводов, поэтому этот вариант организации водяного контура требует немалых денежных вложений;
• сложность изменения контура – трубы при таком варианте расположены обычно под полом или в стенах, поэтому в случае добавления отопительных приборов внести какие либо корективы будет очень трудно.

Все коллекторы монтируют, как правило, в специальный шкафчик, так как запорная арматура располагается там же и к ней необходим доступ. Размещение кранов в одном месте очень удобно.

В случае потребности включения или отключения радиаторов или возникновения нештатной ситуации достаточно иметь доступ к шкафу и нет необходимости посещать все помещения.

Особенности устройства системы отопления с принудительной циркуляцией

Обогрев дома или дачи можно обеспечить с помощью одного из двух видов отопительных систем, отличающихся друг от друга способом циркуляции теплоносителя. При естественном движении воды или антифриза по трубам не требуется использовать дополнительное оборудование, но надо обеспечить соответствующий уклон магистрали трубопровода. Если выбирается схема отопления с принудительной циркуляцией, то в трубопровод врезается циркуляционный насос, отвечающий за скорость движения теплоносителя в отопительной системе. Чем выше этот показатель, тем быстрее прогреваются все помещения в доме. Работа циркуляционного насоса зависит от наличия электричества, поэтому при возможных сбоях поставки электроэнергии и отключениях на длительное время надо запастись бензогенератором.

Чем отличаются открытые системы от закрытых?

Любую гидравлическую систему отопления можно представить в виде комплекса отопительного оборудования и нагревательных приборов, объединенных в определенном порядке в одно целое с помощью труб.

В системах отопления устанавливают расширительный бак, так как нагревающийся теплоноситель увеличивается в объеме. Если бак сообщается с наружным атмосферным воздухом, то систему отопления называют открытой. Изолируя расширительный бак от взаимодействия с атмосферным воздухом, получают отопительную систему закрытого типа. В открытых системах происходит испарение теплоносителя, поэтому приходится следить за уровнем воды в баке и доливать при возникновении такой необходимости. В закрытых системах, оснащенных расширительными баками мембранного типа, такой проблемы не возникает.

Монтаж отопительной системы, включающей котел, открытый расширительный бак, радиаторы, запорную арматуру, воздухоотводчики, циркуляционный насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию теплоносителя

Зачем ставить циркуляционный насос?

Преимущества установки циркуляционного насоса:

• Упрощается монтаж, так как отпадает необходимость сооружения сложной и неудобной верхней разводки трубопровода с соблюдением угла уклона. Не требуется главные стояки сооружать из труб большего диаметра. Благодаря этому удается улучшить интерьер помещения.
• Можно выбрать коллекторный тип разводки трубопровода, при котором обеспечивается равномерный нагрев всех отопительных приборов независимо от степени их удаленности от отопительного котла.
• Появляется возможность увеличения протяженности трубопроводов.
• С принудительно циркулирующим носителем можно в систему отопления встраивать дополнительные элементы, например, « теплые полы».

Циркуляционный насос устанавливают перед отопительным котлом на обратной магистральной трубе. Там же рекомендуется устанавливать и мембранный (расширительный) бак, являющийся необходимым элементом системы отопления закрытого типа.

Элементы отопительной схемы закрытого типа

Основными элементами системы отопления с принудительной циркуляцией являются:

• котел (твердотопливный, газовый и др.);
• расширительный герметичный бак мембранного типа;
• циркуляционный насос, подобранный по мощности;
• радиаторы (батареи) отопления;
• трубы для сооружения стояков, перемычек и подводок;
• переходники для соединения труб (фитинги);
• шаровые и пробковые краны;
• обратные клапаны;
• воздухоотводчики;
• фильтры, необходимые для поддержания работоспособности отопительного котла и насосов;
• крепежные приспособления (хомуты и др.).

Схема устройства в частном доме системы отопления закрытого типа с установкой на обратке циркуляционного насоса и герметичного мембранного бака

Важные моменты при осуществлении монтажа

Чтобы отопление с принудительной циркуляцией функционировало без проблем в течение длительного времени, необходимо выполнить грамотно монтаж важных узлов, от которых зависит эффективность всей системы.

Для увеличения продолжительности срока эксплуатации циркуляционного насоса его врезают в обратку. Объясняется это просто. По трубопроводу обратного хода вода движется в охлажденном виде, так как тепло уже отдано нагревательным приборам. В конструкции насоса производители используют манжеты и уплотнители, выполненные из резины, которая может поменять свойства, находясь под постоянным воздействием высоких температур. Охлажденный теплоноситель, поступающий в обратку, не оказывает существенного влияния на резиновые детали, что позволяет им дольше сохранять свои первоначальные свойства.

Для монтажа принудительной системы отопления можно использовать трубы, имеющие минимальную величину диаметра. При этом удается сократить себестоимость работ по устройству отопительной системы дома. Ведь сокращается объем теплоносителя, которым заполняется система. Это в свою очередь влияет на выбор расширительного бака подходящего объема и мощности приобретаемого отопительного котла.

В системах отопления с принудительной циркуляцией рекомендуется использовать современные отопительные котлы, в конструкции которых предусмотрено наличие автоматики. Эти устройства обеспечивают контроль и регулировку всех процессов с минимальным вмешательством человека в работу оборудования. Эффективнее расходуется топливо и регулируется температура внутри помещения при учете различных факторов, оказывающих влияние на ход процесса обогрева дома.

Как выбрать модель циркуляционного насоса?

При выборе насосного оборудования обращают внимание на простоту и надежность его эксплуатации, а также на потребление электроэнергии. Помимо этих важных качеств имеет значение мощность насоса и напор. Эти характеристики определяются размерами отапливаемого помещения. Можно ориентироваться на следующие примеры:

• для домов, площадь которых составляет 250 кв. метров, приобретают насосы с напором 0,4 атмосферы и мощностью 3,5 куб. метра в час;
• для домов, площадь которых находится в пределах 250-350 кв. метров, приобретают насосы с напором 0,6 атмосфер и мощностью 4,5 куб. м/ч;
• для домов, площадь которых превышает 350 кв. метров, доходя до 800 кв. метров, приобретают насосы с напором 0,8 атм. И мощностью 11 куб. м/ч.

При более точном подборе циркуляционного насоса для конкретного объекта проводятся расчеты специалистами, учитывающими протяженность всей системы, количество установленных радиаторов и их вид, используемая запорная арматура, диаметр труб, а также материал их изготовления, вид топлива. Более подробно смотрите в статье »Подбор и нюансы установки циркуляционного насоса для отопления».

Монтаж циркуляционного насоса на байпасе (перемычке) позволяет легко снимать оборудование для замены или текущего ремонта и технического обслуживания

Препятствовать нормальной циркуляции теплоносителя в системе отопления могут воздушные пробки, образующиеся в каждом радиаторе и в местах вертикального подъема трубопровода. Бороться со скоплениями воздуха можно с помощью установки кранов Маевского на каждый радиатор или специальных автоматических воздухоотводчиков. Монтаж данных устройств позволит не допускать «завоздушивания» отдельных участков системы и нарушений в работе отопления, сказывающихся на микроклимате в помещении.

Преимущества монтажа двухтрубной системы

Проектируя водяное отопление с принудительной циркуляцией для частного дома, выбирают, исходя из материальных возможностей владельца, однотрубную или двух трубную схему. Однотрубная система дешевле, проще в монтаже, а двухтрубная система – эффективнее в работе. При монтаже горизонтальной двухтрубной системы отопления возможны три схемы прокладки трубопровода: тупиковая, попутная и коллекторная.

Три схемы устройства горизонтальной двутрубной системы отопления в частном доме: А) тупиковая; Б) попутная; В) коллекторная (лучевая)

Сразу отметим, что наибольшей эффективностью обладает последняя, а именно коллекторная разводка труб. Однако при ее воплощении увеличивается расход материалов, а также трудоемкость выполнения монтажных работ.

Схема и особенности работы системы отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией, видео

1. Состав схемы
2. Принцип работы системы
3. Разновидности закрытой системы
4. Однотрубная
5. Двухтрубная
6. Какие возможности дает ЗСО

Как организовать обогрев конкретного строения, хозяин решает сам. Если речь идет о частном жилом доме, то наиболее встречающийся вариант отопления – закрытая система с принудительной циркуляцией. По сравнению с открытой она обладает рядом существенных преимуществ, поэтому и имеет более широкое распространение независимо от габаритов строения, его предназначения, сложности конфигурации контура и параметров составных частей.

Что собой представляет закрытая система отопления с принудительной циркуляцией, какие имеет преимущества, в чем особенности такой схемы – на все эти вопросы можно найти ответы в данной статье.

Открытая система

Но прежде чем рассматривать ее специфику, следует разобраться с терминологией. Именно из-за незнания некоторых нюансов люди, не имеющие профессиональной подготовки, часто путаются в определениях. Дело в том, что не все понимают принципиальную разницу между закрытой системой (ЗС) отопления и открытой (ОС).

Принудительное перемещение теплоносителя (его циркуляция) может быть организовано и в той, и в другой. Чтобы в дальнейшем избежать подмены понятий, следует сразу же ответить на ряд вопросов.

В чем разница между ЗС и ОС? Любая жидкость при нагревании расширяется. Так как теплоносителем является вода (реже – антифриз или его аналоги), то необходимо как-то компенсировать повышение давления в трубах, иначе не избежать разгерметизации системы. Для этого в контур включается расширительный бачок. В ОС он открытого типа, и давление регулируется атмосферой.

Закрытая система отопления

В закрытой схеме он полностью герметичный, и за компенсацию расширения отвечает его внутренняя диафрагма (мембрана).

В чем смысл принудительной циркуляции? Перемещение жидкости происходит не за счет разности давлений на выходе и входе теплогенератора (как говорят, самотоком), а осуществляется насосом, который является одной из составных частей контура.

Сравнивая различные системы, можно увидеть, что у каждой есть и плюсы, и минусы, хотя у ЗС с принудительной циркуляцией достоинств намного больше. Ее существенный недостаток лишь в одном – «привязка» к пром/напряжению. При его отключении насос и котел «встанут».

На заметку! При выборе именно такого варианта отопления необходимо заранее предусмотреть, как организовать альтернативное эл/снабжение. Поэтому в смету расходов следует сразу же включить затраты на приобретение автономного источника питания.

Состав схемы

Как видно из рисунка, основными ее частями являются:

• 1 – теплогенератор (котел любого типа);
• 6 – мембранный бак;

• радиаторы и система труб;
• 9 – водяной насос.

На заметку! Насос целесообразно устанавливать на входе в котел (в конце трассы). В этом случае он будет перекачивать уже охлажденный теплоноситель, а значит, срок эксплуатации изделия несколько повысится.

Дополнительные элементы – клапана, вентили, датчики (давления, температуры) и ряд других. Необходимость их установки определяется конструктивными особенностями котла и спецификой монтируемого контура (его схемой).

Принцип работы системы

Его несложно понять по рисунку. Направление движения теплоносителя показано стрелками.

С выхода котла вода, нагретая до требуемой температуры, по системе труб проходит через все установленные в контуре батареи, отдавая им тепловую энергию. Так как система замкнутая, то жидкость возвращается обратно. Эту циркуляцию и обеспечивает насос. В теплообменнике производится нагрев охлажденного теплоносителя, и он снова уходит в контур. Процесс этот непрерывный, а все параметры системы контролируются автоматикой котла. В принципе, ничего сложного.

Разновидности закрытой системы

Так как рассмотрение особенностей различных схем напрямую не относится к теме статьи, отметим лишь некоторые их основные отличия.

Однотрубная

Как видно из рисунка, все радиаторы включаются в схему последовательно (так называемая «ленинградка»). Недостаток в том, что последняя в цепочке батарея будет значительно холоднее первых. Поэтому такие контуры монтируются в сравнительно небольших постройках. Очевидный плюс – меньший расход материалов (в первую очередь, труб).

Двухтрубная

Такая схема позволяет производить более равномерный прогрев всех без исключения помещений. Но и затраты на ее монтаж несколько выше. Однако именно такое устройство отопительного контура считается наиболее приемлемым для частного дома, тем более, если в нем довольно много комнат и 2 – 3 этажа.

Есть и ряд других особенностей систем закрытого типа – по разводке труб (вертикальная, горизонтальная), установке мембранного бачка (читайте подробнее о гидроаккумуляторе) и так далее. Но это уже отдельные темы, и кого интересует конкретный вариант, сможет ознакомиться самостоятельно на нашем сайте. Мы же подведем некоторый итог всему сказанному.

Какие возможности дает ЗСО

Использование в качестве теплоносителя не только воды, но и низкозамерзающих жидкостей. Это немаловажно в тех случаях, когда, например, котел задействован для обогрева не только жилого дома, но и иного (подсобного) строения, расположенного на приусадебном участке. Или для загородных построек, если хозяева в отъезде, а линия эл/снабжения обесточилась. Применение в качестве теплоносителя того же антифриза значительно снижает риск размораживания системы.

Подключение нескольких дополнительных контуров.

Большая протяженность труб. Главное – правильно подобрать мощности котла и насоса. А вот использование систем с естественной циркуляцией в домах с несколькими комнатами (этажами) менее эффективно.

В системах с принудительной циркуляцией можно монтировать трубы меньшего сечения, чем с естественной, а их себестоимость ниже.

Высокая скорость прогрева контура. В этом плане аналог с самотоком более инертен.

Герметичность мембранного бака резко снижает вероятность «завоздушнивания» системы.

Максимальная теплоотдача, обусловленная скоростью перемещения жидкости. Она за время нахождения в трубах не остывает до такой степени, как в системе с ЕЦ. Как следствие, на ее вторичный подогрев энергии тратится меньше.

Вот, пожалуй, и все, что необходимо знать в общих чертах о системе отопления замкнутого типа с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Отопление с принудительной циркуляцией. Как реализовать?

При проектировании системы отопления перед ее будущим пользователем возникает немалое количество вопросов. На этом этапе предстоит принять решение о том, каким образом теплоноситель будет передвигаться в магистрали – естественным путем или с принудительной циркуляцией. Про естественную циркуляцию у нас есть отдельный материал, а здесь сделаем упор на принудительную систему отопления.

Особенности функционирования принудительной системы обогрева

Отопительная схема, в которой топливо циркулирует естественным образом, максимально проста. В такой цепочке теплоноситель нагревается в котле и, в соответствии с законами термодинамики, устремляется вверх по стояку. Достигнув радиаторов, носитель отдает часть тепловой энергии, температура его снижается. Под гнетом вновь пребывающих доз тепла, остывшее топливо опускается обратно в котел для повторения цикла.

Такая элементарная схема имеет существенные недостатки, особенно в совокупности с однотрубным типом разводки:

• Тепло распределяется неравномерно: в помещениях, которые расположены рядом с источником теплоснабжения (котлом), температура выше, чем в тех, что находятся на большем от него расстоянии.
• Система с естественной циркуляцией потребляет значительное количество отопительного материала, что говорит не в пользу ее рациональности.
  Частично нейтрализовать эти проблемы позволяет обустройство двухтрубной разводки.

Эффективность отопительной схемы с принудительной циркуляцией обусловлена включением в нее насоса. Его функцией является придание движению топлива по тепломагистрали большей скорости. Величина этого показателя находится в прямой зависимости с температурой обогреваемых помещений.

Присутствие в системе отопления циркуляционного насоса наделяет ее неоспоримыми преимуществами:

• экономичность. Связана как с рациональным расходованием теплоресурса, так и с разумными финансовыми затратами на приобретение труб небольшого диаметра;
• эргономичность. Негромоздкая конструкция позволяет спрятать ее элементы в стенах, под полом и т.п.;
• возможность функционирование в отопительных проектах любой сложности с различным сочетанием обогревательного оборудования. В отопительной схеме могут присутствовать и радиаторы, и тепловые завесы, и полы с подогревом.
  Основным поводом для беспокойства при проектировании системы отопления с принудительной циркуляцией является бесперебойная подача электроэнергии, поскольку приводить насос в действие призвано именно электричество. Неплохо поэтому позаботиться о резервном источнике электроснабжения.

Принудительные схемы

Условно все принудительные схемы можно разделить на однотрубные и двухтрубные. Наиболее популярны сегодня именно двухтрубные. Но давайте разберемся в отличиях

Однотрубная схема подключения

Предполагает эксплуатацию одной трубы для подачи теплоносителя из котла и для его обратного оттока. Этот вариант не требует большого метража труб, количества запорной арматуры, фитингов и прочих элементов, следовательно, монтажные работы сводятся к минимуму.
Минус: последовательный нагрев отопительных приборов постепенно уменьшает температуру подаваемого топлива в цепочке оборудования. Система отопления может функционировать естественным и принудительным способом.

Двухтрубная схема подключения

В этой модели отопления работают две трубы: первая подает топливо к обогревателю, вторая осуществляет отвод остывшего носителя к котлу. В этом состоит главное отличие от первого варианта, вытекающие последствие: увеличение металлоемкости конструкции за счет большего трубометража, запорных и соединительных элементов в схеме. Монтаж более сложен. Положительный момент, как вознаграждение за понесенные финансовые и трудовые затраты: к каждому обогревателю в системе подается теплоноситель одинаковой температуры.

В зависимости от направления потоков горячего и охлажденного топлива различают:

• попутную схему подключения, где подача теплоносителя и его отвод двигаются в одном курсе, позволяя всем приборам в цепочке нагреваться с равной скоростью;
• тупиковую, которая предполагает более быстрый нагрев приборов, находящихся ближе к котлу.

Лучевая разводка

Очень схожая модификация с двухтрубной схемой отопления принудительной циркуляции. Различие — пункт распределения горячего топлива и сбор остывшего, которым является не главный стояк, а распределительные коллекторы. К каждому обогревательному прибору проводится отдельная линия подачи теплоносителя и его оттока. Разумеется, такая схема предполагает сбалансированное по температуре и давлению распределение тепла.
Накладность такой организации отопления очевидна: существенные затраты на материалы, большая стоимость и трудоемкость монтажных работ. Кроме этого, весьма затруднительно вносить коррективы в схему с распределительными узлами (к примеру, добавлять обогревательное оборудование).

Обустройство теплого пола

По-настоящему сложная схема с принудительной циркуляцией отопления, вдобавок дорогостоящая, но и наиболее комфортная. В маленьких помещениях применяют простые комбинации укладки труб с одним входом для нагретого теплоносителя и выходом для остывшего. Большие площади потребуют более сложных конструкций с использованием распределительных узловых соединений. Зачастую обустройство теплого пола предполагает установку отдельного циркуляционного насоса на участки системы.

Открытая и закрытая схема обогрева с применением насоса

Носитель тепла, двигающийся в трубах, набирает объемы в процессе нагревания. Образующееся чрезмерное его количество стекает в специально оборудованную емкость. Отопительной системой открытого характера предусматривается установление в токе наибольшей высоты расширительного бака, в котором напрямую сообщаются атмосферная среда и теплоноситель.

Концептуальная схема действия схемы: увеличение температуры провоцирует возрастание теплоносителя в объеме и, как следствие, его уровень в расширительном сборнике. Некоторое количество воздуха из бака выводится через патрубок. При понижении температуры уменьшается уровень топлива в резервуаре, и его место занимает внешний воздух, поступающий из патрубка.

В закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией задействуется расширительный резервуар, находящийся под давлением. Он представлен в виде металлической емкости высокой прочности, состоящей из пары завальцованных частей. В баке размещена резиновая жаропрочная мембрана и содержится небольшое количество газа (азот, закаченный производителем или накопленный в системе воздух). Мембрана делит резервуар на две половины: в одну поступают избытки теплоносителя, появляющиеся при нагревании, другая предназначена для воздуха или азота, не взаимодействующих с топливом. Действие системы следующее: теплоноситель подается в расширительный бак при нагревании, и попадает в мембрану. В процессе остывания газ по другую сторону мембраны выталкивает теплоноситель назад в систему.

Выбор циркуляционного насоса

Качественный насос для системы отопления с принудительной циркуляцией должен соответствовать критериям:

• энергосбережения;
• простоты и надежности в эксплуатации.

Мощностные характеристики определяются габаритами жилого помещения, которое необходимо обогреть. Например, для отопления площади 250 кв.м необходим циркуляционный насос с мощностью 3,5 куб.м/ч и напором 0,4атм.
Кроме этого, на выбор оборудования влияют расчеты из проекта системы отопления. К ним относятся:

• материал труб, предназначенных для монтажа и их диаметр;
• общий метраж схемы;
• количество обогревательных приборов;
• вид теплоносителя.

Самостоятельный подбор насоса может вызывать ряд трудностей, поэтому лучше всего получить консультацию у грамотного специалиста по данному вопросу.

Необходимость соблюдения уклона труб

При монтаже отопительной системы с принудительной циркуляцией теплоносителя соблюдение требований к уклону труб необязательно. Тепломагистрали устанавливаются прямолинейно или с малозначительным скатом по отношению к сливу. Это облегчит слив теплоносителя перед проведением ремонтных работ или при возникновении ситуации, когда системе предстоит длительный простой.

Диаметр труб в принудительной системе

Отопительная система, в которую включен циркуляционный насос, не предъявляет особенных требований к трубопроводу. Для такой схемы не имеет значения, какого размера и состава трубы будут переносить тепло. Таким образом, можно использовать недорогие модели небольшого диаметра. Это позволит сэкономить приличную сумму при организации отопления. Не следует забывать, что параметры труб берутся во внимание при приобретении циркуляционного насоса.

Важно понимать, с меньшими диаметрами трубопровода в системе с принудительной циркуляцией растет и сопротивление.

Главный минус принудительного отопления

Так как отопление дома с принудительной циркуляцией работает только с циркуляционным насосом. Следовательно, такой насос нуждается в стабильной и качественной подаче электричества.

Это является единственным и самым большим минусом отопления дома с принудительной циркуляцией. Например, у вас отключили электричество. Отопления нет. Авария в электрических сетях — отопления нет. Упало напряжение в сети — насос не выдает номинальной мощности – опять отопления нет.

Как улучшить систему с принудительной циркуляцией?

Желательно конечно хорошо утеплить трубы систем отопления, чтобы минимизировать потери драгоценного тепла. Тогда будет экономично. Главное при выборе в свой дом системы с принудительной циркуляцией не ошибиться при ее расчете.

Необходимо обратить пристальное внимание на количество тепловых приборов, количество контуров отопления, подбор оптимального диаметра труб и мощность насоса.

Именно с нарушением этих законов возникает больше всего проблем. То неправильно рассчитали количество приборов, то заузили трубопроводы и тепла радиаторам не хватает, то поставили слабый насос, который работает на износ и так далее.

Водяное отопление в частном доме: правила, нормы и варианты организации

Климатические условия средней полосы и севера Евразии требуют теплоизоляции домов, однако одного утепления недостаточно. Потери тепла необходимо компенсировать с помощью обогревательной системы. Водяное отопление в частном доме является распространенным и наиболее эффективным способом.

Качество работы отопительного контура напрямую зависит от особенностей проектирования, выбора отопительного устройства и типа разводки. Как определиться с оборудованием и наиболее подходящей схемой, узнаете, ознакомившись с предложенной нами статьей. Представленная информация опирается на требования строительных нормативов.

Мы подробно описали принцип устройства водяной системы отопления, разобрали типичные варианты устройства. Для оптимизации восприятия непростой темы приложили схемы, фото-подборки и видео.

Структура и принцип работы

Обогревательные конструкции с жидким теплоносителем имеют похожий комплект составляющих частей, это:

• Отопительное оборудование – котел (газовый, жидко- или твердотопливный), печь, камин.
• Замкнутый контур в виде трубопровода, обеспечивающий непрерывную циркуляцию нагретого и остывшего теплоносителя (антифриза).
• Приборы отопления – металлические ребристые, панельные или гладкотрубные радиаторы, конвекторы, трубопроводы водяных теплых полов.
• Запорная арматура, необходимая для отключения отдельных приборов или линий системы для ремонта и обслуживания;
• приборы для регулировки и контроля за работой системы (расширительный бак, манометр, клапаны сброса и др.).
• Циркуляционные насосы, применяемые для создания принудительной подачи теплоносителя, иногда для обеспечения стабильного давления в системе устанавливается повысительный насос.

Если неподалеку проложена централизованная газовая магистраль, наиболее экономичным решением является установка газового котла.

При отсутствии центральных сетей для независимой системы газоснабжения придется устанавливать газгольдер. Однако этот вариант применим лишь в случае обустройства усадьбы достаточно большой площади.

В коттеджах, построенных на небольших участках в негазицицированных районах, автономную работу газового отопительного оборудования обеспечит обычный баллон. В качестве альтернативного решения можно воспользоваться печами на жидком или твердом топливе, и только в крайнем случае – дорогими электрическими устройствами.

Предпочтение водяному отоплению в загородных домах отдают благодаря простому принципу работы. Нагреваясь в котле до определенной температуры, вода под давлением подается в трубы, ведущие к радиаторам или конвекторам.

По типу движения теплоносителя по отопительным контурам они подразделяются на:

• Естественные (гравитационные). Циркуляцию теплоносителя в них стимулируют природные явления, согласно которым нагретая вода устремляется вверх, а после отдачи тепла радиаторам и остывания возвращается вниз. Там она вновь попадает в котел, чтобы возобновить цикличное перемещение.
• Искусственные (они же насосные или принудительные). За циркуляцию теплоносителя в принудительных схемах отвечает циркуляционный насос, который с одной стороны контура нагнетает горячий теплоноситель, а с другой засасывает охлажденную воду.

Гравитационная схема – самый простой и доступный для самостоятельной реализации вариант. В его составе минимум оборудования. Это магистрали обратки и подачи, котел, расширительный бачок открытого типа, радиаторы. Т.к. движение теплоносителя не требует насосной стимуляции, системы абсолютно энергонезависимы.

К плюсам естественного отопления стоит отнести незначительные по сравнению с насосным аналогом расходы на сооружение. Их не надо оснащать сложными техническими устройствами, не отличающимися дешевизной. В процессе эксплуатации нет затрат на электроэнергию.

Веский минус гравитационных систем заключается в крайне ограниченном радиусе действия. Работать в полную силу они могут при горизонтальной протяженности до 30 м. Подобное отопление долго “разгоняется” после простоя. Есть риск замерзания теплоносителя в открытом бачке в морозный период.

Принудительная циркуляция хороша тем, что свободно обрабатывает многоэтажные дома с разветвленной и протяженной отопительной сетью. Схема эффективней предыдущего типа, но дороже и сложнее в сооружении. Перед ее строительством необходимо сделать грамотные расчеты и разработать проект.

Отопление с искусственной циркуляцией оснащается не только насосами, но и всевозможными техническими устройствами для регулировки теплоотдачи и контроля работы системы. В их числе автоматические и механические воздухотоводчики, терморегуляторы, манометры, предохранительные клапаны для сброса избытка теплоносителя в канализацию и др.

Оборудование принудительного отопления необходимо подбирать на основе расчетов. Например, для движения теплоносителя по каждым 10 м отопительного контура необходимо 0,6 м напора, создаваемого насосом. Для того чтобы подобрать необходимое устройство, надо точно знать протяженность трубопровода и гидравлическое сопротивление на всех участках.

Нередко бывает, что для оснащения искусственного водяного отопления загородного дома недостаточного одного насоса. Тогда устанавливается дополнительный циркуляционный аналог или повысительный насос.

Главный недостаток принудительного отопления заключается в зависимости от непрерывных поставок электроэнергии. На случай перебоев рекомендовано запастись генератором, который тоже не отличается низкой ценой.

Нормы и требования к автономному отоплению

Перед проектированием отопительной конструкции необходимо заглянуть в СНиП 2.04.05-91, где изложены основные требования к трубам, обогревательным приборам и запорной арматуре.

Общие нормы сводятся к тому, чтобы обеспечить в доме комфортный микроклимат для проживающих в нем людей, правильно оборудовать систему отопления, предварительно составив и утвердив проект.

Многие требования сформулированы в виде рекомендаций в СНиП 31-02, который регламентирует правила строительства одноквартирных домов и обеспечения их коммуникациями.

Отдельно оговариваются положения, связанные с температурой:

• параметры теплоносителя в трубах не должны превышать отметки +90ºС;
• оптимальные показатели находятся в рамках +60-80ºС;
• температура наружной поверхности нагревательных приборов, находящихся в зоне прямого доступа, не должна превышать 70ºС.

Трубопроводы систем отопления рекомендовано устраивать из латунных, медных, стальных труб. В частном секторе преимущественно используются полимерные и металлопластиковые трубные изделия, допущенные к применению в строительстве.

Способ прокладки отопительного трубопровода может быть:

• Открытым. Предполагает прокладку по строительным конструкциям с креплением клипсами и хомутами. Допускается при устройстве контуров из металлических труб. Использование полимерных аналогов разрешено, если исключается их повреждение от термического или механического воздействия.
• Скрытым. Предполагает прокладку трубопроводов в штробах или каналах, выбранных в строительных конструкциях, в плинтусах или за защитно-декоративными экранами. Замоноличивание контура допускается в постройках, рассчитанных минимум на 20 лет эксплуатации и при сроках службы труб не менее 40 лет.

В приоритете открытый способ прокладки, потому что проектирование трассы трубопровода должно предусматривать свободный доступ к любому элементу системы для проведения ремонта или замены.

Трубы скрывают в редких случаях, только тогда, когда подобное решение продиктовано технологической, гигиенической или конструктивной необходимостью, например при устройстве “теплых полов” в бетонной стяжке.

При открытой прокладке магистрали участки, пересекающие неотапливаемые помещения, должны быть обеспечены теплоизоляцией, соответствующей климатическим данным региона строительства.

Трубопроводы автономного отопления с естественным типом циркуляции должны устанавливаться в сторону движения теплоносителя, чтобы нагретая вода самотеком достигала батарей, а после остывания тем же способом двигалась по магистрали обратки в котел. Магистрали насосных систем сооружаются без уклона, т.к. в нем нет необходимости.

Оговаривается использование различных типов расширительных баков:

• открытые, применяемые для систем как с насосным, так и с естественным принуждением, следует устанавливать над главным стояком;
• закрытые мембранные устройства, применяемые исключительно в принудительных системах, устанавливаются на обратной магистрали перед котлом.

Расширительные бачки предназначены для компенсации теплового расширения жидкости при нагревании. Нужны они для сброса излишков в канализацию или банально на улицу, как в случае с простейшими открытыми вариантами. Закрытые капсулы практичней, потому что не требуют участия человека в регулировке давления системы, но дороже.

При выборе запорной арматуры предпочтение отдается шаровым кранам, при выборе насосной установке – оборудованию с напором до 30 кПа и производительностью до 3,0 м3/ч.

Бюджетные открытие разновидности необходимо периодически пополнять из-за стандартного выветривания жидкости. Под их установку необходимо существенно усиливать чердачное перекрытие и утеплять чердак.

Виды водяных отопительных систем

Тип системы отопления определен комбинацией нескольких факторов. В их числе циркуляция теплоносителя, способ сборки системы, нижний или верхний вариант прокладки трубы подачи и др.

Независимо от разновидности отопительного прибора, будь то традиционный радиатор, плинтусный конвектор или змеевик “теплого пола”, нагретая вода достигает их, а после охлаждения покидает стандартным для всех систем способом.

Двухтрубные и однотрубные конструкции

Конечным объектом отдачи тепла являются приборы, расположенные во всех отапливаемых помещениях дома. Во многом эффективность обогрева зависит от схемы установки трубопровода, поэтому остановимся подробнее на одно- и двухтрубной разводке.

Наиболее распространенной является классификация, состоящая из двух пунктов:

• Однотрубный вариант – последовательное соединение радиаторов. Суть заключается в том, что поступающий в систему теплоноситель последовательно перетекает от одного прибора к другому. На подходах к дальним точкам он успевает значительно остыть.
• Двухтрубный вариант – система с параллельным подключением подающей и обратной трубы. Принцип ее основан на том что подача осуществляется ко всем приборам практически одновременно. Остывшая вода не перетекает в следующий прибор, а собирается магистралью обратки и перемещается в котел.

Однотрубные схемы бывают как с естественным, так и с принудительным движением воды. В пределах своего класса подразделяются на две разновидности: проточные и с байпасами.

В проточных схемах теплоноситель по достижении крайнего радиатора успевает сильно остыть, поэтому в дальних комнатах рекомендовано устанавливать приборы с увеличенным числом секций.

Схемы водяного отопления частного дома

Для любого частного дома необходимо отопление. Существует несколько типов отопления, которые различаются между собой по способу передачи тепла:

1. Воздушное. Тепло в таких системах отопления передается с помощью горячего воздуха или дымовых газов, проходящих по воздуховодам или дымоходам.
2. Водяное. Теплопередача происходит с помощью теплоносителя – воды или антифриза, которые по трубам передают тепло от так называемого генератора тепла – котла отопления к батареям.
3. Конвекционное. При таком отоплении комната прогревается непосредственно от источника тепла. В основном это отопление с помощью электрического или газового конвектора.

Устройство водяного отопления частного дома

На рисунке изображена схема отопления частного дома с расположением основных элементов, в частности показано присоединение водяного пола и батарей.

У каждого типа отопления есть свои достоинства и недостатки, но ввиду явных преимуществ 90% случаев приходится на системы водяного отопления.

Достоинства и недостатки

К достоинствам жидкостного отопления можно отнести:

1. Хорошая теплопередача от источника тепла к обогреваемому помещению. По сравнению с воздушным типом отопления эти системы намного быстрее прогревают помещение, причем одновременно со всех сторон, где установлены батареи.
2. Вода обладает большой теплоемкостью, поэтому водяные системы способны долго сохранять тепло при правильном монтаже.
3. Возможность регулирования температуры воздуха в комнатах. Благодаря устройству регулирующей арматуры на батареях отопления или трубопроводе теплого пола, можно легко управлять системой обогрева.
4. При использовании твердотопливных котлов, большинство из которых не способно работать самостоятельно, длительное время можно запасать тепло в специальном устройстве – теплоаккумуляторе. Этот элемент способен запасать избыток тепла при работе котла и затем возвращать его в систему, когда сам котел перестает работать.

К недостаткам такого отопления можно отнести:

1. Замерзание воды в системе отопления. Это происходит при использовании такого отопления не постоянно, а периодически, например, на даче, но для его устранения можно использовать антифриз.
2. Сравнительно высокие материальные и трудозатраты на монтаж такого отопления.
3. В отдельных случаях неэстетичный вид труб и радиаторов отопления. Но современные системы предполагают укладку труб под штукатурку, а радиаторы имеют вполне опрятный вид.

Если вы решили смонтировать систему отопления частного дома самостоятельно то, прежде всего, надо изучить теорию, то есть, из чего состоит система отопления, его типы, как она проектируется и т. д., а уже потом переходить к практике.

Котел

Рассмотрим основные части системы водяного отопления.

Генератор тепла – отопительный котел. Существует несколько типов таких приборов по типу энергоносителя:

Газовый

Газовые – тепло в таких котлах производится за счет сжигания газа. Они бывают одноконтурные и двухконтурные, настенные и напольные.

К достоинствам можно отнести:

• Почти не нуждаются в обслуживании;
• Возможность полностью автоматизировать работу отопления;
• Относительно недорогой вид отопления.

Недостатки: большая стоимость установки такого оборудования, особенно если газовый трубопровод проходит далеко от частного дома, зависимость от внешнего энергоносителя, то есть неавтономная работа такого котла.

Жидкостный

Жидкостные – такие котлы работают на дизельном топливе.

Достоинства: автономность работы. Поскольку топливо можно запасти в отдельной емкости, то можно рассчитывать на автономную работу некоторое время, длительная работа без вмешательства человека.

Недостатки:

• Очень дорогое топливо для отопления.
• При низком качестве топлива форсунки устройства постоянно забиваются, и их нужно периодически чистить.
• Неприятный запах при работе котла, поэтому для его установки нужно отдельное помещение в доме.

Электрический

Электрические – работают от электрической сети. Бывают одноконтурные и двухконтурные, с автоматикой и без. По типу работы различают ТЭНовые, электродные и индукционные.

Из достоинств выделяют:

• Возможность полной автоматизации системы отопления;
• Работа агрегата практически без вмешательства хозяев дома;
• Не требует отвода горючих газов;
• Сравнительная легкость монтажа;
• Бесшумная работа.

Есть и недостатки: относительно большая стоимость электричества как теплоносителя. Эту проблему можно частично решить установкой в доме двухтарифного счетчика, то есть такого, который ночью считает электроэнергию по тарифу намного ниже, чем днем. Если организовать работу такого котла с помощью теплоаккумулятора и автоматики, то расход электроэнергии для его работы можно сократить на 30%, а то и больше, зависимость от внешней электросети.

Твердотопливный

Твердотопливные – тепловая энергия в таких котлах получается за счет сгорания твердого топлива: дров, угля, брикетов, пеллет.

Среди достоинств можно отметить: автономность работы – работа котла, если в нем нет систем автоматики, которые зависят от электросети, зависит только от количества запасов топлива. Именно поэтому практикуют установку таких котлов параллельно с установкой газовых или электрических, относительно дешевое топливо.

Недостатки: необходимость постоянного ухода, то есть подкладки топлива. Эта проблема частично решается установкой в систему водяного отопления дополнительного электрокотла, теплоаккумулятора или твердотопливного котла длительного горения. При установке в систему всех трех элементов можно к нему заглядывать не чаще двух раз в неделю, дополнительный мусор и пыль в доме, поэтому котел лучше устанавливать в подсобном помещении.

В любом случае при выборе котла для водяного отопления руководствуются больше доступностью того или иного типа топлива в конкретной местности. Как говорилось выше, можно также комбинировать котлы разных типов в одной системе отопления для удобства эксплуатации.

Трубы

Второй элемент системы – трубы. Они бывают различных типов, но в современных системах отопления используются в основном полипропиленовые трубы ввиду неоспоримых достоинств.

Насос

Для нормальной работы системы, особенно напорной, необходим насос. Циркуляционные насосы отличаются друг от друга только по мощности. При выборе насоса следует руководствоваться следующим.

Чем больше в системе батарей водяного отопления и чем больше длина труб самой системы, тем мощнее насос нужно устанавливать. Так, например, для системы из 4-5 радиаторов можно взять насос с маркировкой 25/4, где вторая цифра означает рабочий напор в атмосферах. Если в доме 10-12 радиаторов, то нужно брать насос с маркировкой 25/6. Для большого двухэтажного дома лучше брать насос 25/8 или два насоса для каждого этажа отдельно.

Если планируется сделать отопление по сложной схеме, то есть несколько контуров, включая отдельный контур на теплый пол и на бойлер для горячего водоснабжения, то не обойтись без установки отдельного насоса на каждый контур. При этом нужно на каждый контур устанавливать обратный клапан для нормальной работы всей системы. Для ее стабильной работы можно взять насос чуть больше расчетной мощности.

Бачок

Расширительный бачок – обязательный элемент схемы отопления. Бывают напорные и безнапорные. Чем больше сама система, тем большего объёма потребуется бачек.

Батареи

Батареи отопления бывают разных видов и мощности. Различают следующие виды батарей отопления:

• Алюминиевые – из достоинств выделяют сравнительно малый вес, малую инерционность и эстетичный вид. Из недостатков – большая цена и небольшая прочность.
• Биметаллические – у них достоинства алюминиевых, при том они выдерживают большее давление и стоят дороже.
• Металлические – основным достоинством таких радиаторов является низкая стоимость, маленькая инерционность и хорошая теплоотдача. Недостаток – поддаются коррозии.
• Чугунные – обладают сильной инерционностью, большим весом и некрасивым внешним видом, поэтому все реже используются в современных системах отопления. Из достоинств у них – дешевизна и возможность выдерживать большое давление.

Автоматика

Для нормальной работы системы отопления существуют разные устройства климат — контроля – от простого реле времени и термостата до сложных систем автоматики, объединённых с системой «умный дом» и управляемой с помощью компьютера.

Для соединения всех элементов схемы отопления используются различные фитинги и запорная арматура.

Что касается самой системы, то различают самотечную и напорную системы отопления.

Самотечная система

Самотечная – хороша тем, что для ее работы не требуется электричества, то есть в совокупности с твердотопливным или жидкостным котлом такую систему можно считать полностью автономной. Из недостатков можно выделить большую инерционность, проблему с регулировкой температуры и большой диаметр трубопровода. На рисунке ниже изображена схема самотечной системы с основными элементами.

Безнапорная система отопления для дома

Напорная система

Напорная – отличается малой инерционностью и большей равномерностью распределения теплоносителя. Из достоинств также выделяют маленький диаметр труб и простоту регулирования температуры в частном доме. Основным недостатком является наличие в системе насоса, что делает ее неавтономной. Вариант такой системы показан на рисунке ниже.

Напорная система отопления в доме

По типу разводки труб различают однотрубную, двухтрубную, лучевую или коллекторную систему отопления:

Однотрубная

Однотрубная система хороша тем, что вся разводка выполнена по одной трубе, следовательно, она проще в монтаже и дешевле двухтрубной. При этом ее сложнее регулировать, тепло в батареях такой системы распределяется неравномерно. На рисунке ниже показана ее схема. Видно, что вода в такой системе приходит в батарею из одной трубы и возвращается в нее же.

Однотрубная схема отопления

Двухтрубная

В двухтрубной схеме есть подводящая и отводящая линии, так называемые, подача и обратка. Такие системы легче поддаются регулировке, но при этом для их монтажа необходимо вдвое больше труб. Схема представлена на рисунке. Видно, что горячая вода в батарею подается по одной трубе, а отводится – по другой.

Двухтрубная система отопления

Лучевая (коллекторная)

В коллекторной системе на подаче и обратке устанавливается по коллектору, к которым трубами подключается отдельно каждая батарея. Она хороша тем, что очень удобна в управлении и позволяет при желании даже отключить каждую отдельно взятую батарею. Такая система изображена на рисунке ниже.

Лучевая система отопления

Отдельно следует рассматривать систему отопления, где роль радиатора выполняет труба, проложенная в стяжке пола – это, так называемые, «теплые полы». Разводка этого типа отопительной системы выполняется в основном по коллекторной схеме. Причем при установке коллекторов обязательно монтируют отдельный циркуляционный насос и автоматику для регулирования температуры теплоносителя. Схема такой системы отопления изображена на рисунке ниже.

Система отопления «теплый пол»

Отопление своими руками. Видео

Как установить отопление частного дома своими руками можно узнать из этого видео.

Перед началом работ необходимо запроектировать будущую систему. Для этого на отдельном листе бумаги набросать план дома с указанием оконных и дверных проемов. После этого под каждым окном запроектировать установку батареи. Мощность батарей берется из расчета 100 ватт/м² для обычной комнаты с одной внешней стеной и одним окном, 120 ватт/м² для комнаты с двумя внешними стенами и одним окном и 140 ватт/м² для двух стен и двух окон. Мощность радиаторов можно узнать в магазине. Можно брать радиаторы с мощностью на 20% больше для стабильной работы системы. Потом просуммировав мощность батарей, можно узнать мощность котла. После этого останется рассчитать длину и диаметр трубопровода, подобрать вспомогательное оборудование и приступить непосредственно к монтажу.