Закрытые системы отопления с принудительной циркуляцией

При организации отопления частных домов иногда приходится выбирать между различными схемами трубной разводки, отдавая предпочтение экономии финансовых средств или эффективности системы. При этом наиболее бюджетным вариантом является однотрубная система отопления, которую для обогрева своих домов выбирают многие собственники.

Особенности однотрубной системы

Как следует из названия однотрубная, проходящий по радиаторам тепловой носитель циркулирует по одной трубе, при этом такая разводка имеет следующие особенности:

  • Основным конкурентом контуров с одной трубой является двухтрубная разводка. При их сравнении первая схема подключения обладает более высокой экономичностью, связанной с меньшим расходом трубных материалов.
  • Для обеспечения более равномерного прогрева теплообменников в однотрубной разводке ленинградка с параллельным подключением батарей требуется применение основного трубопровода большого диаметра. Связано это с тем, что на вход следующего в цепи радиатора поступают смешанные потоки из прямой трубы подачи и после прохождения по предыдущему теплообменному прибору. Из-за этого выигрыш однотрубки в стоимости по сравнению с двухтрубной схемой существенно нивелируется.
  • Теплообменники в горизонтально проложенных однотрубных системах имеют разную теплоотдачу, поэтому как правило нуждаются в балансировке.
  • Для функционирования системы требуется относительно небольшой объем теплоносителя. Его количество в примерно в два раза меньше, чем в тупиковой и попутной двухтрубных схемах разводки.
  • Популярная схема однотрубной системы ленинградка по энергетической эффективности значительно уступает двухтрубной. Связано это с тем, что большая часть теплоносителя циркулирует по трубопроводу, не попадая в радиаторы.
  • Благодаря тому, что объем теплового носителя в однотрубной системе меньше, батареи быстрее нагреваются при включении котла.
  • Относительно простая разводка позволяет некоторым пользователям заниматься подключением радиаторов к одной трубе самостоятельно.
Особенности однотрубной системы

Рис. 2 Особенности разных вариантов подключения батарей

Двухтрубная система: варианты

Двухтрубная вертикальная отопительная система чаще всего используется в домах с двумя и более этажами.

Рис.7 Схема радиаторного отопления №7

Вертикальная двухтрубная система с нижней разводкой:

Двухтрубная система: варианты
  • по полу нижнего этажа (по подвалу) проводят от котла подающий трубопровод;
  • стояки, обеспечивающие поток теплоносителя в батареи, пускают вверх от магистральной трубы;
  • от каждой батареи отводят трубу обратного тока, выводящую теплоноситель в котел.

На каждый стояк устанавливается: шаровый кран (20), регулирующий вентиль (). Особенность – почти полное отсутствие труб на втором этаже.

Вертикальная двухтрубная система с верхней разводкой:

Рис.8 Схема радиаторного отопления №8

  • теплоноситель подается по магистральному трубопроводу под потолок верхнего этажа/чердак;
  • вода спускается по нескольким стоякам, проходя по всем батареям, возвращаясь в котел по магистральному трубопроводу;
  • необходим расширительный бак для устранения в системе пузырьков воздуха.
Двухтрубная система: варианты

Данная отопительная система греет экономнее, а главное – теплее, за счет более высокого давления в батареях. Температура регулируется термостатическим клапаном (9) и термоголовкой.

Схемы различных систем обогрева

В частных домах довольно большой популярностью пользуются одно – и двухтрубные системы. Различить их довольно просто:

Схемы различных систем обогрева
  • в однотрубной системе все радиаторы присоединяются к общему коллектору. Проходя мимо всех радиаторов в виде замкнутого кольца, он служит и подачей и обраткой;
  • в двухтрубной системе к радиаторам теплоноситель идет по одной трубе, а уходит по другой.

Правильно выбрать для частного дома систему отопления довольно непросто, поэтому не лишним будет посоветоваться со специалистом. Двухтрубная система более надежная в отличие от однотрубной.

Схемы различных систем обогрева

Однотрубная система вопреки общепринятому мнению о меньших затратах на обустройство, стоит заметить что такая система не только более дорогая, но и более сложная в реализации. Очень хорошо об этом рассказывается на видео:

Фокус в том, что в однотрубной системе вода, двигаясь от радиатора к радиатору, остывает сильнее с каждым разом, потому их мощность должна увеличиваться за счет увеличения количества секций. Более того у раздающего коллектора должен быть больший диаметр, в отличие от двухтрубной системы. И наконец, в однотрубной системе затруднено автоматическое управление из-за взаимного влияния радиаторов друг на друга.

Схемы различных систем обогрева

На даче либо небольшом доме где количество радиаторов не превышает 5, можно смело начинать установку однотрубной горизонтальной системы (в обиходе – ленинградка) При большем числе радиаторов она не сможет работать нормально из-за того что последние радиаторы будут холодными.

Как вариант – монтаж вертикальной однотрубной системы в частном двухэтажном доме. Такие системы достаточно распространены и нормально функционируют.

Схемы различных систем обогрева

Двухтрубная схема разводки отопления от котла позволяет доставлять теплоноситель ко всем радиаторам с одинаковой температурой, так что необходимость в дополнительном наращивании секций отпадает. Разделение на обратную и подающую магистральную трассу позволяет при помощи термостатических вентилей осуществлять автоматическое управление.

Система в основном проще, да и диаметры магистральных трубопроводов меньше. Разновидности двухпроводных систем бывают следующими:

Схемы различных систем обогрева
  • тупиковая: трубопроводы разделяется на ветви, которые называются плечами, по ним теплоноситель течет друг напротив друга;
  • попутная двухтрубная система: в данном случае коллектор является продолжением подающего, и вода движется в одну сторону, таким образом, схема образует кольцо;
  • лучевая (коллекторная). Является самым дорогостоящим методом разводки: к каждому радиатору в полу прокладываются трубопроводы, идущие от коллектора.
Читайте также:  Выбор и монтаж электрического котла для отопления частного дома

Если проложить горизонтальные трубы большего диаметра при уклоне 3 – 5 мм на 1 м, тогда система будет работать самотеком (за счет гравитации). Такая система по праву может считаться энергонезависимой, так как в ней нет необходимости в установке циркуляционного насоса. Стоит заметь, что таким образом может работать как однотрубная, так и двухтрубная схема, единственным условием должны быть созданы соответствующие условия в которых теплоноситель будет циркулировать естественным образом.

Схемы различных систем обогрева

Отопительная система может быть открытой, для этого нужно установить в верхней точке расширительный бак, который будет сообщаться с атмосферой. Данная схема конструкции применяется в самотечных сетях, по-другому там сделать отопление невозможно.

Систему можно сделать закрытого типа, которая будет работать от избыточного давления, если недалеко от котла отопления на обратной магистрали установить расширительную емкость мембранного типа. Данное решение достаточно ново и применяется в основном в системах, где действует принудительное движение теплоносителя.

Схемы различных систем обогрева

Нельзя не упомянуть о системе теплого пола для обогрева дома. Существенным недостатком можно отметить дороговизну, так как в стяжку пола потребуется укладка сотни метров труб, из-за чего в результате можно получить обогревательный водяной контур, распределенный по всей комнате.

Концы труб подходят к распределительному коллектору со смесительным узлом, на котором установлен собственный циркуляционный насос. Одним из важнейших преимуществ хочется отметить комфортное равномерное обогревание помещений. Такая система подойдет любому жилому помещению.

Совет: для хозяина дома с общей площадью, не превышающей 150 м2 можно без опасений устанавливать двухтрубную систему с принудительной циркуляцией. В этом случае диаметры труб будут следующими: для магистралей – не более 25 мм, для подводки к радиаторам – 15 мм.

Достоинства

Чем, собственно, хороша 2 х трубная система отопления?

Ее главное достоинство — в том, что она позволяет обеспечить более или менее постоянную температуру отопительных приборов по всему зданию.

При однотрубной отопительной системе подключения батареи в начале кольца единственного розлива будут иметь температуру подачи (типично — 70-75 С). в конце — температуру обратки (50 С). Здесь же в каждый радиатор будет поступать теплоноситель с температурой, мало отличающейся от той, которая обеспечивается котлом на подаче или элеваторным узлом после узла смешения (элеватора).

Кроме того, в случае большого дома с солидным количеством батарей 2-трубная система отопления просто безальтернативна: ни одна конфигурация однотрубного кольца не охватит все помещения 80-квартирного здания.

Предупреждая возражения: да, коллекторная схема более чем может заменить двухтрубную. Однако цена ее реализации будет выше в десятки раз благодаря колоссальному расходу труб; кроме того, большая общая длина подводок будет означать огромные нецелевые потери тепла.

Как проложить основные магистрали: вертикально или горизонтально

Вертикальная схема отопления (однотрубная или двухтрубная) характеризуется наличием проходящих через перекрытие стояков, по которым теплоноситель перемещается сверху вниз или снизу вверх и запитывает отдельные отопительные приборы или целые горизонтальные ветки. Этот способ подойдёт только для домов в несколько этажей.

Важно! В зависимости от того, где проходит основная труба после выхода из теплогенератора перед попаданием в стояки, выделяют верхнюю разводку системы отопления и нижнюю. В первом случае магистраль располагают на чердаке, а теплоноситель опускается по стоякам вниз. А при использовании нижней разводки отопительной системы основная подающая и обратная труба проходят по подвалу, а горячий теплоноситель нагнетается вверх.

Упрощённая схема вертикальной однотрубной разводки с несколькими стояками

Горизонтальная разводка отопления применяют в одноэтажных и двухэтажных коттеджах. Главные магистрали ведут по периметру дома в стенах или по полу кратчайшим путём, как при лучевой схеме. Для частных домостроений это классический вариант, эффективный и эстетичный.

К разработке оптимального способа разводки отопительной системы стоит подойти ответственно, от этого будут зависть эффективность обогрева и уровень эксплуатационных расходов. Подключите к работе спецов. Опыт показывает, что затраты на создание проекта всегда окупаются.

Как подобрать оборудование

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

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

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

Как подобрать оборудование

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

Разновидности труб

Отопительную сеть частного дома можно смонтировать из таких труб:

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

Под выполнение самостоятельного монтажа с невысокими финансовыми затратами лучше брать полимерные трубы. Для сборки обжимных соединений из металлопластика и полиэтилена не потребуется специальных инструментов, а полипропилен придется паять (сварочный аппарат берется в аренду). Конечно, по стоимости материалу ППР нет равных, но из соображений надежности и долговечности мы рекомендуем использовать трубопроводы PEX из сшитого полиэтилена.

Как подобрать оборудование

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

Читайте также:  Сравнительная характеристика радиаторов отопления

Какие радиаторы лучше

Сейчас в торговой сети предлагаются отопительные приборы таких видов:

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

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

Как подобрать оборудование

Стальной панельный радиатор

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

Нагревательный прибор из алюминия

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

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

Как подобрать оборудование

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

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

Насос и расширительный бак

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

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

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

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

Правила монтажа контура без насоса

Рекомендуем к прочтению:Тепловые насосы воздух-воздух для отопления частного дома

Теперь поговорим, как сделать циркуляцию воды без насоса. Любая разновидность гравитационной схемы имеет общий минус, который заключается в отсутствии давления в сети. Именно поэтому работоспособность системы снижается из-за повышенного количества поворотов трубопроводов, неправильного уклона и других погрешностей во время монтажа.

Для правильной организации контуров без насоса придерживайтесь следующих требований:

  1. Соблюдайте минимально необходимый уклон обратного трубопровода в сторону нагревательного оборудования.
  2. Для устройства разводки выбирайте трубы подходящего диаметра и типа.
  3. Учитывайте используемый тип теплоносителя и особенности его подачи.

Важно! Чтобы обеспечить уклон обратного трубопровода в сторону котла, нагревательное оборудование устанавливают в подвале или цокольном этаже либо делают пониженный уровень пола в котельной на первом этаже.

Правила монтажа контура без насоса

Подбор трубопроводов и их уклона

Чтобы обустроить водяное отопление в частном доме без насоса, нужно правильно подобрать диаметр трубопровода и рассчитать его уклон.

Для организации самотечной сети можно использовать следующие виды труб:

  • Стальные трубопроводы стоят недорого, достаточно прочные, выдерживают высокое давление. Главный недостаток в низкой коррозионной стойкости, особенно в завоздушенных сетях.
  • Металлопластиковые конструкции благодаря гладкой внутренней поверхности не так быстро засоряются. Они мало весят, не подвержены коррозии и имеют небольшое линейное расширение.
  • Полипропиленовые трубопроводы обладают высокой герметичностью, прочностью. Они просто монтируются, служат долго и устойчивы к замерзанию. Для монтажа трубопровода понадобится специальное паяльное оборудование.
  • Медные трубы стоят очень дорого, поэтому применяются редко. Это самые долговечные и красивые трубопроводы с хорошей теплоотдачей.

Важно! Минимальный уклон обратной магистрали при естественном токе теплоносителя составляет 0,5% на погонный метр. При неправильном уклоне сети быстро завоздушиваются, дальние радиаторы плохо прогреваются.

Выбор диаметра трубопровода производится на основе теплотехнического расчета. При превышении сечения магистрали увеличиваются расходы на отопление, а теплоотдача снижается. Диаметр стального трубопровода не должен быть меньше 50 мм.

Выбор теплоносителя

Естественная циркуляция в системе отопления частного дома может быть организована с использованием жидкого теплоносителя – воды или антифриза. Чаще используют воду, потому что меньшая теплоотдача и большая плотность антифриза повышают расходы топлива и времени на обогрев дома.

Читайте также:  Выбираем газовый котел для отопления дома

Антифриз стоит выбрать в том случае, если дом в холодный сезон будут надолго покидать либо посещать его с определенной периодичностью, а постоянно сливать воду из системы не хочется. В пользу антифриза говорит его лучшая текучесть, облегчающая циркуляцию теплоносителя, а также устойчивость к замерзанию.

Выбор нижнего или верхнего подключения подачи

Правила монтажа контура без насоса

Отопление самотеком можно организовать с нижним и верхним подключением подачи теплоносителя к отопительным приборам.

Особенности каждой подачи следующие:

  1. При нижней подаче теплоносителя трубопроводы прокладываются на уровне пола, поэтому не портят интерьер помещения. Однако однотрубные системы с нижней разводкой отличаются низкой тепловой эффективностью, поэтому такое подключение используют при высоком давлении в сети.
  2. Верхняя подача теплоносителя более всего подходит для устройства в частном доме с естественной циркуляцией. Трубопроводы прокладываются под потолком. Поскольку жидкость в радиаторы подается сверху, через краны Маевского легко стравливается воздух. Однотрубная разводка с верхней подачей более эффективная, чем с нижним подключением.

Ошибки при подборе способа подачи могут привести к низкой эффективности системы. Решить проблему получится только установкой циркуляционного насоса для создания лучшего тока теплового носителя.

К чему следует готовиться?

Если говорить о частных коттеджах, то такая разводка отопления может использоваться и там, но хозяевам нужно подготовиться к встрече с некоторыми сложностями. Пример такой проблемы – большинство батарей на современном рынке ориентировано на подключение к горизонтальным системам, имеют соответствующее расположение патрубков, технологических отверстий и секций. Таким образом, схема, в идеале, нуждается в особых радиаторах, ориентированных именно на вертикальный монтаж.

Из этой особенности вытекает и другая проблема. Как известно, радиаторы лучше монтировать поближе к полу, это позволит наладить эффективный воздухообмен без лишних усилий. Холодный воздух, согласно законам физики, будет опускаться вниз, а нагретый – поднимать вверх. Вертикальный радиатор крайне трудно установить таким способом, из-за чего обогрев оказывается недостаточным.

Как поменять стояк отопления своими руками

Чаще всего для современных систем отопления выбирают полипропилен. Он доступен по цене, приятно выглядит и отличается хорошими технико-эксплуатационными характеристиками. Для владельца квартиры в многоэтажном доме идеальный вариант – если сосед сверху уже поменял трубы отопления на полипропиленовые. Если нет, то придется с ним договариваться, чтобы подсоединить стояк. Если в квартире никто не проживает, вы не сможете запустить систему отопления после замены трубы.

Как отключить стояк отопления перед заменой

Если в системе теплоноситель поднимается снизу, стояки соединены парами. Чтобы разобраться, с каким стояком соседа связан ваш, поднимитесь в соседнюю квартиру и посмотрите, как размещены перемычки. Если подача теплоносителя идет сверху, то для отключения придется перекрыть два вентиля – на чердаке и в подвале.

Как поменять стояк отопления своими руками

Чтобы найти нужный вентиль, важно правильно определить подъезд, после этого расположение нужного станет очевидным. После перекрытия вентиля необходимо выкрутить заглушки, открыть сбросники и дождаться, когда сольется вода из системы.

Важно правильно определить нужный вентиль в подвале

Замена металла на полипропилен

Если сосед уже поменял трубы, то никаких проблем вообще не возникнет. Купите трубы того же диаметра. Отрежьте старый стояк, вставьте в перекрытие новую трубу и подсоединитесь к трубе соседней квартиры через переходную муфту. Далее удалите фольгированный слой с трубы. Открутите старую трубу из радиатора и поставьте кран. В него устанавливают переходную муфту и подсоединяют к стояку.

Если у соседа сверху старые трубы, договоритесь об установке муфты в его квартире. Если же не получится найти общий язык, то придется отрезать трубу под перекрытием, оставив место для нарезания 5-6 витков резьбы. Остальные работы те же, что и при подсоединении к полипропиленовым трубам.

Как поменять стояк отопления своими руками

Подсоединение переходной муфты и стояка к металлической трубе под перекрытием

Замена стояков отопления в квартире не представляет особых трудностей. Лучше всего менять их всем подъездом и обратиться к специалистам, способным качественно произвести монтаж. Это будет гораздо дешевле и проще, ведь все соседи заранее будут знать, когда в их квартирах будут проводиться монтажные работы. Так можно избежать многих сложностей и взаимных претензий.

Откуда берется воздух

Вот основные причины образования воздушной пробки:

  • Замена отопительных приборов в квартирах. Она выполняется преимущественно летом, вне отопительного сезона. После опрессовки стояк просто-напросто заполняется водой, а спуск воздуха из него благополучно оставляется на осень;
Откуда берется воздух

Замена конвектора на биметаллический радиатор.

  • Ревизия запорной арматуры на стояках. Она связана с необходимостью полного осушения отопительного контура;
  • Ревизия запорной арматуры в элеваторном узле. И в этом случае отопительный контур полностью сбрасывается;
  • Утечки воды через резьбовые соединения с нарушенной герметичностью, межсекционные соединения радиаторов, сальники вентилей, свищи в трубах и т.д. При закрытых и исправных задвижках в элеваторе они приводят к постепенному падению давления в контуре. Стоит приоткрыть промывочник или кран Маевского на одном из верхних этажей — и возникшее в верхней части контура разрежение засосет воздух.

Откуда берется воздух

Кран Маевского на отопительном радиаторе.