Система отопления частного дома схема

Схемой отопления называют графический документ, на котором с помощью условных обозначений представлены все элементы системы отопления, а также связи между ними. Выбор схемы означает выбор способа подключения отопительных приборов, их расположение, а также выбор направления движения теплоносителя.

В небольшом частном доме схему отопления можно разработать самостоятельно. Для этого нужно знать, что любая отопительная система является замкнутой.  В примитивном виде она может быть представлена в виде кольца из труб, по которому горячая вода (теплоноситель) движется от котла, поступает в отопительные приборы, задерживается в них некоторое время, отдавая при этом запасы тепловой энергии окружающей среде, а затем вновь поступает в котел. Затем цикл повторяется.
 
При этом говорят, что вода, называемая также теплоносителем, циркулирует по контуру отопительной системы,  в который входят следующие составные части:

• Котел
• Радиаторы (батареи)
• Соединительные трубы
• Расширительный бачок
• Вентили и задвижки
• Циркуляционный насос (только для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя)

Движение теплоносителя в контуре отопления может быть:

• Самотечным, происходящим за счет естественной конвекции. В этом случае говорят о самотечной системе отопления и о естественной циркуляции теплоносителя
• Принудительным, происходящим за счет работы циркуляционного насоса. В этом случае говорят об отопительной системе с принудительной циркуляцией теплоносителя

Плюсы и минусы самотечной схемы отопления

В самотечной системе отопления нагретая в котле вода устремляется вверх, а затем поступает в отопительные приборы, проходит через них, отдавая тепло, и стекает в обратный трубопровод, по которому направляется вновь в котел. Движение воды обеспечено также небольшим уклоном подающего и обратного трубопровода, а также использование труб разного диаметра, большего для обратки и меньшего для подачи горячей воды.

Для справки: обратка или обратный трубопровод, по которому остывший теплоноситель поступает в котел. Подача-это трубопровод, по которому горячая вода выходит из котла.

Отличительной особенностью самотечной системы отопления является наличие открытого, сообщающегося с атмосферой, расширительного бака, установленного в самой верхней части трубопровода. Он предназначен для сбора части теплоносителя при его нагреве, неизбежно сопровождающемся увеличением объема жидкости. С помощью расширительного бака, наполненного водой, в контуре отопления создается гидравлический напор, необходимый для движения жидкости.

При остывании теплоносителя его объем уменьшается. При этом часть жидкости из расширительного бака вновь поступает в систему, обеспечивая целостность и непрерывность циркулирующего потока теплоносителя.
 
Среди достоинств самотечной системы отопления следует выделить:

• Равномерное распределение тепла
• Устойчивость работы
• Независимость от электрической сети
• Увы, недостатков у такой системы на много больше, чем достоинств:
• Сложность проведения монтажа: необходимо соблюдать угол наклона трубопроводов
• Большая протяженность трубопровода и необходимость использования труб различного диаметра
• Высокая инерционность системы, что снижает возможность управления процессом отопления
• Необходимость нагрева теплоносителя до высоких температур, что препятствует использованию современных материалов
• Большой внутренний объем системы
• Невозможность подключения систем «теплого пола»

Принудительное движение теплоносителя в доме

В частном доме можно также использовать схемы отопления с принудительным движением теплоносителя, создаваемым циркуляционным насосом, подключенным к электрической сети. Для ее реализации можно использовать любые трубы, в том числе и полипропиленовые, а также любой способ  подключения отопительных приборов.

В системах с принудительным движением теплоносителя применяется закрытый расширительный бак, который может монтироваться в любом месте, но в большинстве случаев устанавливается в непосредственной близости к котлу.  Такие системы отопления частного дома также называют закрытыми, в отличие от систем с естественным движением теплоносителя, называемых открытыми.

Следует обратить внимание на то, что схема подключения радиаторов в закрытых системах может быть любой.

Схемы подключения радиаторов в частном доме

Двухтрубная вертикальная схема

Этот принцип подключения отопительных приборов чаще всего используется в многоэтажных домах. Горячая вода подается по вертикальной трубе вверх (по стояку), проходит через радиаторы, а затем стекает вниз. Схема применима в системах с принудительной и с естественной циркуляцией теплоносителя, но более эффективна при наличии циркуляционного насоса.

Ее несомненным достоинством является возможность раздельного регулирования нагрева отопительных приборов. Для этого на подающей трубе устанавливается регулировочный кран, позволяющий менять расход теплоносителя. Запорная аппаратура на обратной трубе не устанавливается.

Недостатком такой разводки является двойной расход труб для подачи и для обратки.
 
Для одноэтажных частных домов более приемлемы двухтрубные горизонтальные схемы.

Коллекторная схема отопления

В ней теплоноситель распределяется по радиаторам через коллектор, что обеспечивает равномерный прогрев помещений, а также позволяет отапливать дома практически любой конфигурации и площади. Коллекторная схема также позволяет регулировать степень нагрева отопительных приборов, меняя расход теплоносителя и скорость его движения с помощью запорной аппаратуры.

Однотрубная схема отопления

Этот способ разводки теплоносителя является самым простым и при этом эффективным. Схема проста в реализации, но ее недостатком является неравномерность прогрева помещения. Дело в том, что теплоноситель по мере движения остывает и к последнему отопительному прибору подается со значительно меньшей температурой, чем к первому.

Исправить положение можно добавив байпасную (обводную) линию меньшего диаметра и установив на каждом отопительном приборе регулировочный кран. Такую систему часто называют «ленинградкой».

aquagroup.ru

Способы движения теплоносителя

Если говорить о движении теплоносителя, то существует два способа его перемещения:

1. Самотечный, когда горячая вода по контуру перемещается по законам физики, то есть по принципу естественной конвекции. Чаще всего этот вариант называется естественная циркуляция теплоносителя.
2. Принудительный. Здесь все просто – движение воды в контуре производится с помощью насоса. Этот способ так и называется с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Особенности системы с естественной циркуляцией

Чтобы теплоноситель эффективно перемещался по схеме трубной разводки отопления частного дома, необходимо соблюсти некоторые важные правила.

• И подающий контур, и обратный должны быть установлены с небольшим наклоном в сторону движения горячей воды.
• Диаметр используемых труб в обратном контуре должен быть больше, чем в подающем.
• Это так называемая открытая система отопления. В нее устанавливается расширительный бак, сообщающийся с атмосферой. По сути, у него есть откидная крышка. Сам расширительный резервуар устанавливается выше всех элементов, чтобы создавать определенное давление теплоносителя.
• Это энергонезависимая система, если не считать автоматику установленного отопительного котла.

Честно говоря, у системы с естественной циркуляцией недостатков больше, чем достоинств. Сюда можно отнести сложность проведения монтажного процесса, связанного с выставлением наклона трубопроводов. Это первое. Второе – высокая инертность, управлять теплотехническими процессами в таком отопления всегда сложно. Третье – приходится нагревать теплоноситель до высоких температур. А это и перерасход топлива, и невозможность использования современных материалов. К примеру, пластиковых труб на подающем контуре. Четвертое – требуется большой объем теплоносителя, который опять-таки приходится долго нагревать. Пятое – в такую систему невозможно подключать теплые полы, которые работают только при наличии циркуляционного насоса.

Особенности системы с принудительной циркуляцией

Этот вариант во много раз лучше. Правда, и у него есть недостатки. Один из них – это обязательное наличие электрического тока, ведь насос без этого вида энергоносителя работать не будет. Но во всем остальном это современный вид системы отопления частного дома. Особенно, когда в доме используется однотрубная схема. Но об этом чуть ниже.

Итак, принудительная циркуляция теплоносителя создает определенные условия, при которых эта система может работать. В принципе, эти условия и есть достоинства.

• Используются любые трубы небольших диаметров. Нет необходимости создавать уклон контурам, что приводит к упрощению монтажных процессов. Снижается объем теплоносителя.
• Равномерное распределение теплоносителя по всей схеме.
• Любой тип подключения радиаторов.
• Установка расширительного бака закрытого типа, поэтому его монтировать можно в любое место. Специалисты рекомендуют на обратном контуре около отопительного котла. Кстати, такую схему часто называют закрытой системой отопления частного дома.

Схемы разводки трубопроводов

И вот теперь мы переходим к основному вопросу, заданному темой нашей статьи: схемы водяного отопления частного дома. Их две:

1. Однотрубная.
2. Двухтрубная.

Однотрубная система отопления

Если рассматривать этот вариант чисто схематически, то получается закольцованная трубная система, в которой основным элементом выступает отопительный котел. От него по комнатам производится разводка труб, обычно по полу, которая возвращается к котлу. К трубам в каждой комнате врезаны радиаторы отопления, которые нагреваются от теплоносителя, поступающего в них через врезки.

Что можно сказать об однотрубной системе отопления частного дома?

• Она самая простая, для которой требуется незначительное количество трубы и запорной арматуры. А соответственно и самая дешевая.
• Есть возможность провести скрытую разводку труб, утопив их в тело пола.
• Эту схему лучше всего использовать в малоэтажном строительстве.

Одной из разновидностей однотрубной системы является схема «Ленинградка». Что она собой представляет? Начнем с того, что ее используют только для малоэтажных домов. Стараются сделать так, чтобы котел был утоплен ниже напольного основания. Это простая необходимость, если будет использована система с естественной циркуляцией. Необходимо создать такие условия, чтобы горячая вода поднималась до уровня пола и двигалась дальше по практически горизонтальной трубе. Не забываем, что уклон здесь – обязательное условие. Кстати, на фотографии ниже как раз показана ленинградская система отопления частного дома.

Как видите, схема достаточно проста. Кстати, подключение радиаторов может быть и не таким, как показано на рисунке. Для «Ленинградки» это не принципиально. Но есть у этой схемы один существенный недостаток. Двигаясь по контуру от радиатора к радиатору, теплоноситель быстро теряет свою температуру. Доходя до крайнего, он практически уже холодный. Чем дальше радиатор расположен от котла, тем меньше ему достается тепловой энергии, тем прохладнее в комнатах.

Можно ли исправить данную ситуацию? Можно:

• Увеличивается количество секций в крайних радиаторах, тем самым увеличивается площадь теплоотдачи.
• Устанавливается насос, который равномерно распределяет теплоноситель по отопительным батареям.
• Можно установить обводную байпасную линию из трубы меньшего диаметра. Этот способ давно не используется, слишком сложный.
• Установить на каждый радиатор регулировочный кран, с помощью которого можно регулировать объем подачи теплоносителя. В принципе, вариант неплохой, но придется методом «тыка» подбирать температурный режим в каждой комнате.

Как было сказано выше, однотрубная схема часто используется в малоэтажном строительстве. Но рекомендуем для двух- или трехэтажных домов устанавливать в систему циркуляционный насос. Только таким образом можно добиться равномерного распределения горячей воды по всем квартирам и комнатам. Другого варианта здесь нет. Кстати, вот эта схема на рисунке ниже.

Двухтрубная система

Двухтрубная система отопления частного дома считается оптимальным вариантом, который обеспечит теплом все помещения. В чем ее отличия от однотрубной?

• Здесь два контура: подающий и обратный.
• Диаметр труб контура подачи всегда меньше, чем диаметр труб обратки.
• Обязательно от котла вертикально вверх устанавливается труба, которая называется разгоночным участком. Именно в ней теплоноситель набирает скорость для последующего перемещения по системе. Это в основном касается схемы с естественной циркуляцией.
• От подающего контура во все комнаты спускаются стояки, соединяющие подачу с радиаторами.
• Обычно подающий контур проводится или под потолком, или по чердачному помещению. Во втором случае придется утеплять или чердак, или сами трубы.
• Обратка – это труба, проложенная по полу или в его теле. В нее собирается охлажденный теплоноситель со всех радиаторов, который поступает в котел.

Система не самая простая, ее стоимость достаточно высокая, потому что используется большое количество труб и запорной арматуры. Но именно она и является самой эффективной. Преимуществ у нее немало, хотелось бы отметить некоторые из них.

• Есть возможность отключать каждый радиатор, если появляется необходимость проведения его ремонта. При этом остальные радиаторы работают в штатном режиме.
• Можно регулировать температурный режим по отдельности в каждой комнате.

Если рассматривать систему отопления одно- или двухэтажного частного дома, где была установлена двухтрубная развязка, то можно использовать более упрощенный вариант. Его специалисты называют с нижней разводкой. Труба подачи и труба обратки проведены по полу. И радиаторы разными торцами подсоединяются к каждой из труб. Но для этого придется устанавливать в систему циркуляционный насос. Чтобы вы поняли, о чем идет речь, предлагаем посмотреть на рисунок ниже.

Как подвид в данной категории, есть еще одна схема, которая носит название коллекторная. По сути, это двухтрубная разводка отопления частного дома верхнего типа по чердаку, только в ней присутствует одно приспособление – коллектор. Он устанавливается сразу после основного стояка и выполняет функции распределителя теплоносителя по комнатам. И если говорить о самой эффективной отопительной схеме, то это она и есть.

Но самое удивительное то, что данная схема может быть установлена в дома с любой архитектурой, с любой конфигурацией расположения помещений. Монтаж и разводка труб в этом случае будут несложными. К тому же, коллектор – это устройство, при помощи которого можно регулировать температурный режим в каждой отдельной комнате.

Вот такие схемы отопления частного дома сегодня применяются при организации отопительной системы.

otepleivode.ru

Виды топлива для систем отопления

Газ — один из самых простых и дешевых вариантов. Обогрев дома газом при условии качественного монтажа всей системы отопления позволяет автоматизировать все процессы обогрева.

Дрова, уголь, кокс, пеллеты — традиционные твердые виды топлива. Они используются при отсутствии в населенном пункте газопровода. Недостаток такого способа отопления в частном доме — это невозможность или сложность автоматизации технологического процесса (печное отопление). Можно использовать твердотопливный котел, который увеличит время между закладками топлива от 7 часов (обычный котел) до 5 суток (пеллетный котел).
Самым дорогим видом энергоносителя, но и самым удобным в городских условиях, считается электричество. Это экологически чистый вид топлива для оборудования системы отопления частных домов своими руками. Электрический котел довольно прост в эксплуатации. При использовании электричества не нужно обустраивать и обслуживать дымоход, приточные и вентиляционные каналы и топочную.
Жидкое топливо (например, дизельное или топочный мазут) используют в местности, в которой отсутствует газопровод, лес, залежи торфа и угля. Котел, работающий на жидком топливе, экономичен и имеет высокий КПД (до 89%).

Суть отопления в частном доме своими руками

Отопление, установленное своими руками, основывается на цели согреть его обитателей.

Для работы каждой отопительной системы нужен источник энергии, который преобразуется в тепло с помощью котла.

Цикл обогрева заключается в том, что тепло нагревает теплоноситель, который циркулирует в отопительном контуре, замкнутом на котел. Таким образом, он поступает по трубам к конечным приборам обогрева дома (радиаторам, батареям, теплым полам, нагревательным змеевикам бойлеров). Отдав им тепло, теплоноситель остывает и по обратной трубе возвращается в котел, где снова нагревается.
Очень часто в системы отопления частных домов подключают циркуляционные насосы, которые принудительно движут теплоноситель. Для решения вопроса горячего водоснабжения система может включать в себя бойлеры для нагрева воды.

Для монтажа системы обогрева в своем доме понадобятся такие материалы и приборы:

• трубы;
• котел;
• расширительный бак;
• приборы обогрева;
• бойлер;
• циркуляционный насос или несколько насосов;
• фитинги;
• шаровые краны;
• машина для сварки полипропиленовых труб.

Виды отопительных приборов и труб

Чугунные секционные радиаторы отличаются долговечностью и возможностью работы при высоком давлении в теплосети (до 16 Ат). К недостаткам можно отнести громоздкость, неказистость и возможность разгерметизации стыков между секциями. Мощность теплоотдачи достаточно низкая.
Биметаллические секционные радиаторы состоят из легкосплавных секций со встроенными каналами из нержавеющей стали. Они долговечны, практичны и аккуратны. Их рабочее давление повышено до 25 Ат.

Алюминиевые секционные радиаторы состоят из легкосплавных секций без усиления каналов сталью. Рабочее давление в теплосети до 16 Ат.
Стальные панельные радиаторы — это неразборные сварочные конструкции с декоративным покрытием, которые обладают высокой теплоотдачей. Недостаток — низкое рабочее давление (до 10 Ат). По этой причине сужается круг их применения. Например, нельзя использовать стальные панельные радиаторы в высотных домах на нижних этажах.
Конвекторы — это трубы для теплоносителя с нанесенным оребрением. Они рассчитаны на то же давление, что и трубы основания.
Трубопроводы для подведения теплоносителя к отопительным приборам могут быть из полимерных материалов, из стальных водогазопроводных труб и из медных труб. Необходимо отметить, что нельзя использовать стальные трубы для скрытой подводки к радиаторам. При монтаже не допускается соединение медных труб с алюминиевыми секционными радиаторами.
http:
Система отопления частных домов с использованием теплоносителя бывает двух видов: с естественной циркуляцией и с принудительной циркуляцией.

Описание схемы отопления с естественной циркуляцией

Работа системы отопления с естественной циркуляцией основана на естественном перемещении теплоносителя по трубам, который, отдавая накопленное тепло, обогревает помещение. Теплоноситель перемещается благодаря разнице в его плотности в нагретом и в холодном состояниях, а также взаиморасположении радиаторов отопления и котла.

Вверх от котла идет подающий стояк, по которому горячий теплоноситель подается в верхний распределительный трубопровод (коллектор). Далее он по стоякам опускается к отопительным приборам (батареям), проходит через них, отдавая тепло. Внизу остывший теплоноситель собирается в обратной трубе и возвращается в котел. Расширительный бак располагается над подающим стояком. Он служит для приема дополнительного объема, который приобретает теплоноситель при нагревании и удалении воздуха. Если делаем такую систему отопления своими руками, следует учесть некоторые рекомендации:

• нужно установить котел с запасом мощности;
• желательно провести теплоизоляцию подающего стояка для улучшения циркуляции теплоносителя;
• отопительный котел проще располагать в подвале или в приямке, что тоже послужит улучшению циркуляции;
• для подъемного стояка, распределительного трубопровода и обратки нужно использовать трубы большого диаметра и обязательно установить их с уклоном по направлению движения теплоносителя;
• для улучшения эстетичного вида отопительной системы можно разместить на чердаке расширительный бак и распределительный коллектор, предварительно их утеплив;
• система обогрева будет служить дольше, если на лето с нее не спускать теплоноситель.

http:
Система отопления частных домов с естественной циркуляцией проста в обслуживании и энергонезависима, но не подходит для обогрева домов с большой площадью, имеет недостаточно высокий КПД, а открытая разводка труб смотрится неэстетично.

Описание схемы отопления с принудительной циркуляцией

Система отопления с принудительной циркуляцией своими руками применяется при условии, что разница температур на входе и выходе не обеспечивает достаточный КПД теплоносителю. Такая система обогрева основана на действии циркуляционного насоса, который принудительно движет теплоноситель в нужном направлении и преодолевает сопротивление в трубах без потери тепла. Благодаря этому прибору можно отапливать дома с большим количеством комнат, разной этажности, с разветвленной сетью труб и радиаторов. К преимуществам данной системы обогрева можно отнести возможность независимой регулировки температуры в каждой комнате и использование при монтаже труб меньшего диаметра, что позволит сэкономить денежные средства. Недостатки — энергозависимость насоса от электричества и производство им небольшого шума во время работы.
Рекомендации для монтажа системы с принудительной циркуляцией:

• расширительный бак и циркуляционный насос подсоединяются к обратному трубопроводу;
• разводка труб меньшего диаметра уменьшит объем циркулирующей жидкости и затраты при монтаже;
• котел должен быть современным с автоматическим регулированием температуры.

Система отопления частных домов с принудительной циркуляцией очень эффективна, так как помещения быстро нагреваются. Системы с естественной циркуляцией легко можно переделать, нужно установить в обратную магистраль расширительный бак и циркуляционный насос.
http:
Система отопления — как с естественной, так и с принудительной циркуляцией — бывает однотрубной (горизонтальной и вертикальной) и двухтрубной (горизонтальной, вертикальной с верхней разводкой и вертикальной с нижней разводкой).

Однотрубные системы обогрева

Однотрубная горизонтальная система обогрева, которую устанавливают своими руками, часто используют для домов небольшой длины и общей площадью до 100 кв.м. Она самая простая и экономичная. Особенности монтажа заключаются в том, что по периметру дома прокладывается одна труба. В нее в нужных местах врезаются нагревательные элементы и прочие комплектующие. Теплоноситель из главного стояка, распределяясь между горизонтальными стояками, проходит последовательно по всем радиаторам. Далее охлаждается и возвращается по обратной трубе в котел.
Однотрубная горизонтальная система может быть с замыкающими участками. На каждом нагревательном элементе устанавливается кран для удаления воздуха. Температура радиаторов регулируется специальной запорной арматурой. Ее монтируют в начале системы для каждого этажа дома.
При использовании вертикальных однотрубных систем теплоноситель попадает сначала на верхний этаж и распределяется в радиаторах, которые там находятся. Далее по подающим стоякам он постепенно поступает в нагревательные приборы в нижние этажи дома. Такая схема имеет недостаток — это неравномерное прогревание отопительных элементов на нижних и верхних этажах.

Двухтрубные системы обогрева

В двухтрубной системе отопления монтируются две трубы — подающая и обратная. Соответственно, отопительные элементы врезаются в обе трубы. Такая система отопления дома обеспечивает более равномерный прогрев радиаторов.
Двухтрубные горизонтальные системы бывают тупиковые, прямоточные и коллекторные. Они применяются в одноэтажных домах со свободной планировкой с минимальным количеством перегородок.
Монтаж тупиковой системы отопления своими руками подразумевает то, что прямой и возвратный теплоноситель будут двигаться в противоположных направлениях. В этой системе разная длина циркуляционных колец, которая зависит от расстояния между нагревательным элементом и котлом. Чем ближе расположены к главному стояку радиаторы, тем лучше они будут прогреваться.
Для решения этой проблемы нужно спроектировать отопление частного дома таким образом, чтобы сократить протяженность магистралей; вместо одного контура большой протяженности сделать два или несколько коротких контуров с одинаковым гидравлическим сопротивлением. В итоге сумма гидравлических сопротивлений всех контуров должна соответствовать (или быть чуть меньше) величине циркуляционного напора.

При использовании прямоточных систем направления прямого и возвратного теплоносителя совпадают. Так как циркуляционные кольца имеют одинаковую длину, то и во всех радиаторах прогрев теплоносителя будет равномерный. Поскольку монтаж этой системы требует дополнительного расхода труб, то она используется в случае, когда в тупиковой системе обогрева невозможно увязать между собой циркуляционные кольца.
Коллекторная система обогрева дома подразумевает индивидуальное подключение каждого радиатора от коллектора, что способствует равномерному нагреву отопительных элементов. Трубы скрываются в конструкции пола, а коллекторы устанавливаются в центре дома в нишах стен или помещаются в коллекторные шкафчики. Чтобы иметь возможность отключать от циркуляции некоторые радиаторы, можно каждый отвод коллектора снабдить своей запорной арматурой (шаровыми кранами).
Необходимым условием нормальной работы системы является использование циркуляционного насоса, что уменьшит разность температур теплоносителя на входе и выходе. Система станет более простой, компактной и эффективной. Недостаток коллекторного способа отопления — большая протяжность труб.
Особенности монтажа отопления частных домов с верхней разводкой заключаются в том, что магистральные трубопроводы находятся выше радиаторов (под потолком верхнего этажа или на чердаке). Расширительный бачок тоже устанавливается на чердаке. Теплоноситель циркулирует при помощи насоса из нагревательного котла вверх и через стояки поступает к отопительным элементам. Отдав тепло, он попадает в обратный трубопровод, который устанавливают над полом нижнего этажа или в подвале.
Нижняя разводка, установленная своими руками, имеет ряд особенностей: подающий и обратный трубопроводы монтируются в полу или над полом нижнего этажа; теплоноситель поступает в каждый радиатор независимо; обязательная установка на верхних радиаторах кранов для спуска воздуха из системы.
Ее преимущества — хорошая регулировку системы, возможность отключения каждого радиатора, возможность постепенного запуска в эксплуатацию системы по мере строительства здания, отсутствие на верхнем этаже стояков и подающей трубы.
От качественного проекта и монтажа системы отопления своими руками зависит комфортное обитание его жителей. Нужно учитывать тот факт, что слишком высокая и слишком низкая температуры в помещении — одинаково неприятны. Сейчас большую роль для дизайна интерьера играют тип элементов отопления и наличие видимых участков труб теплосети.
http:
Перед тем как устанавливать систему отопления своими руками, посоветуйтесь с профессионалами в этом вопросе. Тщательно продуманный обогрев дома, правильно подобранный котел и отопительные приборы обеспечат уютное проживание в вашем доме в любую погоду.

budeshstroit.ru

Моделирование оптимальной геометрии контура

Для одного частного дома может быть спроектировано несколько замкнутых водяных контуров, которые будут обогревать разные помещения. Они могут существенно отличаться друг от друга по типу разводки.

При проектировании в первую очередь исходят из работоспособности системы, а также оптимальной геометрии с позиции минимизации затрат, простоты монтажа и возможности вписать элементы отопления в дизайн помещений.

Естественная и принудительная циркуляция воды

Нагрев теплоносителя для отопления дома происходит в одном или нескольких устройствах, расположенных внутри помещения. Это могут печи, камины, а также газовые, электрические или твердотопливные котлы. Давление воды в контуре обеспечивают или за счет использования циркуляционных насосов или выстраиванием геометрии системы, позволяющей создать условия для естественной циркуляции.

Также источником горячей воды может быть централизованная система отопления для нескольких домов. В случае слабого напора возможно подключение циркуляционных насосов для создания дополнительного давления и увеличения скорости перемещения жидкости по трубам.

При выборе варианта с естественной циркуляцией теплоносителя или небольшого давления в трубах при централизованном отоплении необходимо внимательно отнестись к возможности максимального использования физических законов, позволяющих начинать и поддерживать движение жидкости.

Обязательным элементом разводки в этом случае является коллектор разгона. Он представляет собой вертикальную трубу, по которой горячая вода поднимается вверх, затем распределяется по приборам отопления и, потеряв начальную температуру, стекает вниз. По причине разной плотности возникает перепад гидростатического давления горячего и холодного столба жидкости, который является движущей силой для циркуляции воды.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Подвод горячей воды к радиаторам может быть осуществлен разными способами. Разводку условно делят на вертикальную и горизонтальную, по положению труб (стояков), подающих воду непосредственно к радиаторам отопления.

Вертикальные схемы с верхней подачей горячей воды максимально используют разницу гидростатического давления между теплым и холодным сегментами контура, поэтому их практически всегда применяют при естественной циркуляции, а также при низком давлении в системе. Кроме того, такие схемы работоспособны при аварийном отключении насоса, которое может наступить по причине его поломки или отсутствия электроэнергии.

Разводку с нижней подачей практически не применяют при отоплении с естественной циркуляцией. Но в случае наличия хорошего давления в системе ее использование оправдано, так как у такой схемы существует два значительных плюса, относительно альтернативного варианта:

• меньшая суммарная длина используемых труб;
• отсутствует необходимость проведения трубы по чердаку или технологическим нишам под потолком второго этажа.

Для одноэтажных частных домов применяют горизонтальную схему разводки отопления. Если здание имеет два или более этажа, то ее часто используют в случае, когда с позиции дизайна вертикальные стояки нежелательны. Горизонтальные трубы, подающие и отводящие воду можно органично вписать в интерьер помещений, а также спрятать под пол или в ниши, расположенные на уровне пола.

Выбор одно- или двухтрубного варианта

Подвод горячей воды и отвод охлажденной для системы отопления частного дома можно производить с помощью одной или двух труб. У каждого варианта есть положительные и отрицательные стороны, а также особенности использования в зависимости от типа разводки.

Использование однотрубной схемы подключения

Схему водяного отопления частного дома с использованием одной трубы для подачи горячей и отвода остывшей воды называют однотрубной. Главное преимущество такой системы заключается в минимизации длины труб. Из этого вытекают основные плюсы такого варианта:

• наименьшие затраты на приобретение элементов отопительной системы;
• наиболее простой и быстрый монтаж;
• наименьший риск аварии.

Основным минусом однотрубного отопления является постепенное уменьшение температуры воды, которая проходит последовательно через все радиаторы в контуре. Поэтому нужно использовать несколько большую площадь поверхности последних радиаторов (большее число колен), что часто нивелирует ценовую выгоду от минимизации длины труб.

Также, в связи с этим недостатком, существуют ограничения для одного контура на количество подключаемых радиаторов. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло.

Кроме того, возникает проблема при расчете теплоотдачи. Здесь необходимо учитывать, что отключение первых радиаторов от системы отопления ведет к увеличению температуры входящей воды для последующих устройств.

Применять однотрубные схемы с вертикальной нижней разводкой бессмысленно, так как длина труб будет такой же, как и двухтрубного варианта, что нивелирует все плюсы, но оставляет минусы.

Подключение отопительного прибора, как правило, производят через байпас, чтобы иметь возможность отключить любой из них без остановки циркуляции воды по контуру. Хотя для экономии на кранах можно не делать обход воды через отводок, но тогда придется останавливать работу этой части системы и сливать воду при необходимости замены или ремонта радиатора.

Самым экономным вариантом является использование одной стальной трубы диаметра 1,5-2 дюйма без радиаторов отопления. Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды.

Применение двухтрубного варианта отопления

Схему отопительного контура, когда одну трубу используют для подачи горячей воды к отопительным приборам, а вторую – для возврата охлажденной называют двухтрубной. Ее основные преимущества следующие:

• температура подаваемой ко всем радиаторам воды одинаковая;
• отключение одного или нескольких радиаторов не влияет на температуру подаваемой воды к остальным отопительным приборам;
• ограничения по количеству радиаторов для одного отопительного контура зависит только от пропускного объема труб.

Основным минусом такой разводки является некоторое увеличение метража труб. Это ведет во-первых к дополнительным затратам на приобретение и монтаж элементов системы отопления, а во-вторых к более сложным решениям задачи по ее интеграции в интерьер частного дома. Количество фитингов и кранов при двухтрубной системе почти такое же, как и при однотрубной.

Двухтрубную разводку в зависимости от относительного движения горячей и охлажденной воды подразделяют на попутную и тупиковую. В первом варианте оба потока двигаются в одном направлении и, таким образом, длина цикла оборота теплоносителя для каждого радиатора одинакова. В этом случае происходит равный по скорости их нагрев при запуске системы отопления.

В случае тупикового варианта направление движения горячей и охлажденной воды встречное. Нагрев ближних к котлу радиаторов происходит быстрее. Чем меньше скорость воды, тем более заметен этот эффект, поэтому при естественной циркуляции прогрев одних помещений будет происходить значительно медленнее, чем других.

Если используют циркуляционный насос или расстояние между первым и последним радиатором в контуре незначительное, то эффект неравномерного нагрева при тупиковой двухтрубной разводке незаметен. Тогда выбор в пользу того или иного варианта обусловлен исключительно соображениями удобства проведения обратной трубы.

Включение в систему распределительного коллектора

Популярным в последнее время способом организации водяного отопления является так называемая «лучевая схема» с применением распределительного коллектора. Такой метод разводки надежно работает только при хорошем давлении воды в системе, поэтому его не используют при естественной циркуляции.

Лучевая система подключения радиаторов

Наиболее равномерное и управляемое разделение потока теплоносителя по приборам отопления можно осуществить с помощью распределительного коллектора. Устройство включает в себя две гребенки, в одну из которых горячая вода поступает из котла и распределяется по радиаторам, а в другую охлажденная вода возвращается и направляется обратно к котлу.

Подключение радиаторов через распределительный коллектор происходит параллельно, поэтому при такой разводке достигается минимальная разница температуры теплоносителя, подводимого к приборам отопления. Это значительно облегчает расчет параметров радиаторов на стадии проектирования, а также позволяет легко регулировать мощность каждого прибора в период эксплуатации.

Вторым значимым плюсом такой разводки является возможность управления параметрами подачи теплоносителя ко всем приборам из одного места. Коллектор помещают в специальный шкаф с доступом к индикаторам и элементам управления: вентилям, кранам и насосам. Это удобно с позиции регулирования микроклимата дома и позволяет легче вписать радиаторы в интерьер помещения.

К минусам систем с коллекторной схемой разводки отопления следует отнести максимальную длину труб подвода и отвода воды к радиаторам. Этот вариант является самым дорогим по стоимости элементов контура и самым сложным при монтаже, а также требует определенной квалификации.

Как правило, трубы в лучевой разводке отопления монтируют в стяжку пола. Это означает, что проектировать и устанавливать такую систему необходимо при строительстве или капитальном ремонте частного дома. Выполнить коллекторный вариант для подсоединения радиаторов или изменить геометрию контуров в помещениях с уже проведенным внутренним ремонтом достаточно сложно. Это второй существенный минус разводки такого типа.

Правила использование теплого пола

Применение при обогреве жилых помещений теплого пола – самый комфортный и очень популярный способ. Если отапливаемая площадь небольшая, то можно обойтись одной трубой, помещенной в стяжку пола.

Для больших площадей использование единственной трубы невозможно по следующим причинам:

• количество подаваемого тепла не хватит для обогрева всего помещения, кроме того этот обогрев будет неравномерным;
• при большой длине возникает сильное гидродинамическое сопротивление потока жидкости, что ведет к чрезмерным затратам электроэнергии на создание давления и увеличивает риск прорыва воды в местах соединений.

Поэтому, при значительной площади теплого пола, использование нескольких труб является не пожеланием, а необходимостью. В этом случае подключение осуществляется через распределительный коллектор.

Часто коллектор снабжают смесительным узлом, для регулировки температуры воды, подаваемой к трубам теплого пола. Дело в том, что для радиаторов отопления, как правило, используют жидкость с температурным диапазоном от 70 до 80 градусов Цельсия, тогда как для теплого пола необходимо около 40 градусов.

Регулировка температуры через смеситель отличается надежностью, что очень важно, так как превышение температуры может вызвать существенную деформацию покрытия пола: линолеума, ламината или паркета.

Полезное видео по теме

Схематичное представление разводки отопления в двухэтажном доме большой площади. Двухтрубная попутная и тупиковая система и теплый пол, подключенные через коллекторы. Исключение конфликта циркуляционных насосов с помощью гидрострелки:

Лучевая схема для обогрева двухэтажного здания. Так как чистовая отделка еще не проведена, то хорошо видна вся разводка. Нюансы укладки труб на пол под бетонную стяжку:

Мнение практикующего мастера по установке систем отопления о различных схемах, применяемых в частных домах. Анализирует плюсы и минусы естественной циркуляции, однотрубной, двухтрубной попутной и тупиковой, а также коллекторной разводки:

Представленные разводки для отопления домов являются типовыми и могут быть модифицированы с учетом геометрии помещений, необходимых значений температуры или других факторов. При модификации схем необходимо соблюдать законы и основные положения физики, гидравлики, материаловедения и других дисциплин.

В случае решения сложных или нестандартных задач лучше обратиться к специалистам, потому, что переделка систем отопления может выйти даже дороже, чем их моделирование и монтаж.

sovet-ingenera.com

Другие статьи по теме:

Ибп для отопления Как сделать коллектор для отопления своими руками Тёплый пол и радиаторы Классификация систем отопления Проектирование систем теплоснабжения Опрессовка это