Двухтрубная система отопления в одноэтажном частном доме
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Двухтрубная система отопления в одноэтажном частном доме

Схемы отопления с принудительной циркуляцией для частного дома

Если выбирается схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией, в систему врезается помпа. Насос отвечает за скорость перемещения воды, а его работа зависит от электричества. Обогрев жилища можно обеспечить без циркуляционной помпы, но потребуется соблюдение уклона трубопровода, чтобы энергоноситель мог передвигаться естественным способом.

Достоинства и недостатки схемы отопления с принудительной циркуляцией

Скорость теплоносителя повышается в системе организованной подачи, увеличивается расход воды и можно уменьшить диаметр коллекторов.

  • радиаторы быстрее нагреваются, отсутствует инерционность;
  • ветки трубопровода делаются большей длины и прокладываются в удобных местах;
  • устраивается минимальный уклон коллекторов, который требуется только для слива теплоносителя;
  • расширительный бак размещается в помещении котельной;
  • есть возможность подключения отопительной ветки теплого пола.

Недостатком циркуляционной системы является ее зависимость от снабжения электричеством. Остановка помпы ведет к быстрому остыванию радиаторов и перегреванию котла. Используются запасные варианты снабжения, чтобы избежать аварийной ситуации. Электрические насосы при работе шумят.

Для одноэтажного частного дома

В жилых строениях устраивается однотрубная или двухтрубная система отопления, подача воды в которой организована с помощью насоса. Снижаются трудозатраты на монтаж элементов схемы, т. к. не нужно сооружать неудобную верхнюю разводку.

Разводка труб по коллекторной схеме обеспечивает одновременный нагрев батарей, даже если они расположены далеко от котла. Насос ставится перед отопительным агрегатом на обратной ветке. Там же нужно подключить расширительную емкость, которая необходима в системе закрытого типа.

Элементы принудительной системы

Расширительный бак может быть открытого или закрытого вида (экспанзомат). Замкнутая система с компенсатором применяется чаще, т. к. в открытой схеме происходит испарение воды. В такую систему попадает атмосферный кислород и ведет к коррозии внутренних стальных деталей.

Элементы схемы системы отопления частного дома с принудительной циркуляцией:

  • котел на газе, твердом или жидком топливе;
  • мембранный расширительный бак;
  • циркуляционный насос соответствующей мощности;
  • батареи;
  • трубы;
  • соединения и переходники;
  • клапаны разного назначения, краны;
  • воздухоотводчики;
  • фильтры;
  • крепежные приспособления.

Насосное оборудование должно обеспечивать передвижение энергоносителя, поэтому выбирается по мощности. Излишне сильный насос создает дополнительный шум и перерасходует электричество.

В закрытой магистрали предусматривается группа безопасности, которая ставится на выходе подающей ветки из отопительного агрегата. Она координирует давление и сбрасывает излишнее давление при аварийной ситуации, а в штатном режиме удаляет воздух из трубопровода.

Принцип работы

Насос в конструкции имеет корпус из нержавейки с расположенным внутри ротором и валом с крыльчаткой. Электродвигатель приводится в движение ротором. Энергоноситель всасывается с одной стороны, а с другой нагнетается в магистраль. Насос проталкивает воду, если в трубопроводе появляется сопротивление.

В принудительных системах регулируется обогрев по помещениям и по группам батарей. Продуманная система содержит многоходовые краны и клапаны, автоматические регуляторы и термостатические установки, которые облегчают управление отоплением дома.

Разбивка отопительной магистрали на участки не влияет на качество обогрева, для комнат выбираются конвекторы, радиаторы, можно подключать контуры водяного теплого пола. С организованной подачей энергоносителя можно делать множество разветвлений от основного контура и подключать отдельно разные этажи.

Варианты отопления

В частном строении можно применить одну систему обогрева или комбинировать несколько видов. Выбор определяется климатом, материалом стен здания, экономической целесообразностью.

В результате выбирается оптимальная система, соответствующая требованиям:

  • использует удобное и доступное топливо;
  • обслуживается и эксплуатируется недорого;
  • разумно отдает полученное тепло в условиях высокой энергоэффективности дома.

Владелец рассматривает различные варианты систем в зависимости от времени пребывания в строении (дача или жилой дом). При этом учитывается мощность котла, его КПД, этажность жилища.

Однотрубная

В таких схемах не предусматривается обратная подача и прием отработанного теплоносителя. Вертикальное однотрубное отопление проще монтируется, требует меньше затрат и относится к экономичным системам. Радиаторы подсоединяются последовательно, отсутствует возможность координации нагрева в процессе работы.

Однотрубная схема требует высокого давления воды, поэтому устанавливаются более мощные насосы. Увеличение силы помпы ведет к повышению эксплуатационных затрат, увеличивает риск протечек и требует регулярного пополнения энергоносителя.

Однотрубное отопление устраивается по принципу верхнего разлива, когда расширительная емкость ставится на чердаке или в самой высокой точке помещения под потолком. Если такая система устанавливается в двухэтажном доме, требуется дополнительная автоматика для выравнивания температуры на каждом ярусе.

Двухтрубная

Такая схема способствует равномерному распределению тепла. Одна магистраль подает нагретый энергоноситель, вторая принимает его обратно. Вид позволяет устанавливать температуру в комнатах регулирующим вентилем, подходит для здания любой площади и разной этажности.

Двухтрубная система бывает:

Горизонтальная схема применяется чаще, т. к. строения имеют большую протяженность, а стояки ее разветвлений устраивают в подсобных помещениях, лестничных клетках и коридорах. Батареи одного яруса подключаются к общему стояку. В вертикальном варианте используется большее количество труб, монтаж стоит дороже, но исключается появление воздушных пробок в трубопроводах и радиаторах.

Коллекторная

В этой системе насос равномерно распределяет энергоноситель по всему дому, есть возможность регулировки температуры каждого радиатора. Коллектор соединяется с батареями с помощью трубопровода, на выходе и входе в магистраль отмечается незначительная разница обогрева. В системе используются трубы из разного материала, чаще устанавливаются металлопластиковые.

Немецкий инженер Тихельман разработал обратную систему реверсного действия, при этом изменил принцип возвратной подачи. По его методике первый теплообменник на прием горячего энергоносителя становился последним в возвращающем контуре, а первый в обратке получал нагретую воду в последнюю очередь. В итоге жидкость циркулировала во всей системе и радиаторы обогревались равномерно. Методика позволяла одинаково отапливать систему в разных точках и отказаться от использования регулирующей автоматики.

Водяные теплые полы

Система относится к низкотемпературным видам обогрева, использует энергоноситель с температурой в 2 раза меньше показателей при радиаторной схеме (+30 – 35°С и +70°С). Помещение обогревается за счет передачи тепла от труб в окружающее пространство. Под веткой ставятся материалы с низкой теплопроводностью, а над коллекторами устраиваются слои, хорошо передающие энергию.

Забор воды происходит из общей отопительной системы, температура воды регулируется автоматикой на входе в магистраль теплого пола. Такой вид обогрева выступает в качестве дополнительного или является основным в комнате. На лестничных площадках и в тамбурах не всегда есть возможность выполнить теплые полы, поэтому ставится ветка с радиаторами.

Выбор отопительного котла

Для одноэтажного частного дома оптимальна система отопления с котлом, который соответствует требуемым характеристикам и параметрам. Мощность агрегата рассчитывается так, чтобы удовлетворить потребности обогрева в жестких условиях местного климата и предусматривается небольшой запас (10 – 20%). В условиях принудительной циркуляции воды легче предусмотреть закипание воды в теплообменнике агрегата.

Параметры, учитываемые при выборе котла:

  • длина трубопровода и его диаметр;
  • скорость передвижения жидкости.

Электрические агрегаты не требуют устройства дымохода, просты в работе и управлении. Жидкотопливные котлы используют дизельное топливо, их устанавливают, если нет доступа к газовой магистрали и нет электричества. Газовые агрегаты экономичнее первых двух видов почти в 10 раз, но нужна подводка топлива. Твердотопливные котлы работают на коксе, угле, дровах, автоматика регулирует догорание остатков и выделяемых газов.

Как сделать двухтрубную систему отопления

Среди бесчисленного множества вариантов разводки отопительных систем наиболее распространенной является схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой и принудительной циркуляцией теплоносителя. Ее можно собрать самостоятельно при условии, что она разработана и рассчитана верно. Но далеко не каждый домовладелец разбирается в этих вопросах, и даже если решено нанять для проектирования и монтажа специалистов, их работу надо обязательно проверить. Это возможно только в том случае, если разобраться, что такое двухтрубная система отопления частного дома и как ее правильно смонтировать. Наша статья как раз в помощь таким домовладельцам.

Виды двухтрубных систем отопления

Наша тема целиком посвящена этим системам, поскольку они имеют ряд преимуществ перед однотрубными. Перечислять их все нет смысла, стоит отметить лишь главное: двухтрубная система работает таким образом, что во все радиаторы поступает теплоноситель почти одинаковой температуры.

Слово «почти» означает, что из этого правила есть исключения, это схемы, собранные из стальных, медных и нержавеющих гофрированных труб, не покрытых теплоизоляционным слоем.

Дело в том, что система отопления частного дома, сделанная своими руками из металлических неизолированных труб, будет отдавать тепло в помещения не только посредством радиаторов. Металл имеет высокую теплопроводность, поэтому протекающий в такой магистрали теплоноситель по мере удаленности от котла будет немного остывать. Хотя падение температуры по сравнению с однотрубной разводкой незначительное, учитывать его все равно нужно.

Примечание. Многие сторонники однотрубных схем таких как «ленинградка», говорят что они обходятся дешевле, поскольку материала уйдет вдвое меньше. Но при этом забывают о падении температуры воды, в результате чего надо наращивать мощность радиаторов, то есть, добавлять секции. Это дополнительные средства, и немалые.

По ориентации стояков в пространстве различают вертикальные и горизонтальные виды систем, причем они могут иметь верхнюю, нижнюю и комбинированную разводку. При вертикальной схеме в здании располагают один или несколько стояков, запитанных от источника тепла, находящегося в цокольном или первом этаже. Радиаторы подключаются к вертикальным стоякам напрямую, как показано на рисунке:

Это схема с нижней разводкой, так как магистральные трубопроводы подают теплоноситель к стоякам снизу. Вертикальная система с верхним розливом подразумевает их прокладку сверху, при комбинированном варианте только подающий горизонтальный коллектор проходит под потолком, а обратный – снизу. Обычно прокладываемые сверху магистрали размещают в чердачном пространстве, а при его отсутствии – под потолком последнего этажа. Что не очень хорошо с точки зрения эстетики.

Горизонтальные системы

Это замкнутая двухтрубная система, в которой вместо вертикальных стояков проложены горизонтальные ветви, а к ним присоединяется определенное число отопительных приборов. Как и в предыдущем случае, ветви могут иметь верхнюю, нижнюю и комбинированную разводку, только теперь это происходит в пределах одного этажа, как показано на схемах:

Как видно на рисунке, система с верхней разводкой требует прокладки труб под потолком помещений либо на чердаке и в интерьер будет вписываться с трудом, не говоря уже о расходе материалов. По этим причинам схема применяется нечасто, например, для обогрева подвальных помещений либо в случае, когда котельная находится на кровле здания. Но если правильно подобран циркуляционный насос и произведена настройка системы, то и с крышной котельной трубы лучше пустить понизу, с этим согласится любой домовладелец.

Комбинированная разводка незаменима тогда, когда нужно смонтировать двухтрубную гравитационную систему, где теплоноситель движется естественным образом за счет конвекции. Подобные схемы до сих пор актуальны в районах с ненадежным электроснабжением и в домах малой площади и этажности. Ее недостатки в том, что через все комнаты проходит множество труб большого диаметра, спрятать их весьма затруднительно. Плюс высокая материалоемкость проекта.

Читать еще:  Балансировка однотрубной системы отопления

Ну и наконец, горизонтальная система с нижней разводкой. Неслучайно она наиболее популярна, ведь схема сочетает в себе массу достоинств и почти не имеет недостатков. Подводки к радиаторам короткие, трубы всегда можно спрятать за декоративным экраном или замонолитить в стяжку пола. При этом расход материалов приемлем, а с точки зрения эффективности работы трудно подыскать вариант лучше. Особенно когда применяется более совершенная попутная система, продемонстрированная ниже на схеме:

Ее главное преимущество заключается в том, что вода в подающем и обратном трубопроводе проходит одинаковое расстояние и течет в одном направлении. Поэтому гидравлически это самая стабильная и надежная схема при условии, что все расчеты проведены правильно и учтены особенности монтажа. Кстати говоря, нюансы систем с попутным движением теплоносителя состоят в сложности устройства кольцевых контуров. Зачастую трубами надо пересекать дверные проемы и другие препятствия, из-за чего стоимость проекта может вырасти.

Вывод. Для частного дома оптимальным вариантом является двухтрубная горизонтальная система отопления с нижней разводкой, но только совместно с искусственной циркуляцией теплоносителя. Если же требуется обеспечить энергонезависимую работу теплового оборудования и сетей, то рекомендуется взять одну из комбинированных самотечных систем – горизонтальную или вертикальную. Последняя будет уместна в доме с двумя этажами.

Система отопления с принудительной циркуляцией

Итак, схема разводки выбрана, дальнейшие действия следующие:

  • нарисовать ее в виде эскиза, а еще лучше – трехмерной модели (аксонометрия);
  • произвести расчет и подбор диаметров труб на всех ветвях и участках;
  • подобрать все необходимые элементы двухтрубной системы: батареи, насос, расширительный бак, фильтр, арматуру и прочие детали обвязки котла и радиаторов;
  • приобрести оборудование и материалы, выполнить монтажные работы;
  • провести испытания, балансировку (если необходимо) и пустить систему в работу.

На эскизе в виде аксонометрии надо начертить магистрали, расставить радиаторы и запорную арматуру, проставить отметки высот, принимая за точку отсчета поверхность стяжки первого этажа. Впоследствии выполнив расчет, на чертеже надо будет проставить размеры и сечения труб. Пример того, как выполняется схема монтажа двухтрубной системы с принудительной циркуляцией, показан на чертеже:

Важно. Готовый эскиз позволит вам лучше разобраться во всех нюансах будущей системы, вплоть до количества и разновидностей фитингов из полипропилена, металлопластика или другого материала. Особенно удобно, когда к трехмерному изображению приложен план дома.

Подбор диаметра труб

Данный расчет заключается в том, чтобы по необходимой для обогрева помещения тепловой мощности определить расход теплоносителя, а по нему – диаметр труб для двухтрубной системы отопления. Простыми словами, проходного сечения трубы должно хватить на доставку в каждую комнату нужное количество тепла вместе с горячей водой.

Примечание. По умолчанию считается, что расчет тепловых потерь здания уже выполнен и количество теплоты для всех помещений известно.

Выполнять подбор диаметра труб начинают с самого конца системы, от последней батареи. Сначала считают расход теплоносителя для обогрева этой комнаты по формуле:

G = 3600Q/(c∆t), где:

  • G – искомый расход горячей воды на помещение, кг/ч;
  • Q – количество теплоты на обогрев данной комнаты, кВт;
  • с – теплоемкость воды, принимается 4.187 кДж/кг ºС;
  • Δt – расчетная разность температур в подающем и обратном коллекторе, обычно берут 20 ºС.

Например, для обогрева комнаты нужно 3 кВт теплоты. Тогда расход теплоносителя будет равен:

3600 х 3 / 4.187 х 20 = 129 кг/ч, в объеме это будет 0.127 м3/ч.

Чтобы сбалансировать двухтрубную систему водяного отопления изначально, надо как можно точнее подобрать диаметр. По объемному расходу находим проходное сечение, используя формулу:

S = GV / 3600v, где:

  • S – площадь поперечного сечения трубы, м2;
  • GV – объемный расход теплоносителя, м3/ч;
  • v – скорость потока воды, принимается в пределах от 0.3 до 0.7 м/с.

Примечание. Если система отопления одноэтажного дома – гравитационная, то следует принимать минимальную скорость – 0.3 м/с.

В нашем примере возьмем скорость 0.5 м/с, найдем сечение и по формуле площади круга – диаметр, он будет равен 0.1 м. Ближайшая по сортаменту труба из полипропилена имеет внутренний размер 15 мм, его и проставляем на чертеже. Кстати, подключение радиаторов к двухтрубной системе обычно осуществляется именно такой трубой – 15 мм. Далее, переходим к следующему помещению, считаем и суммируем с предыдущим результатом и так до самого котла.

Подключение радиаторов к двухтрубной системе

Установленные батареи присоединяются к магистралям в процессе монтажа, правильное подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе – это боковое либо диагональное. Все существующие способы показаны на рисунке:

Как видите, способ №2 не рекомендован к исполнению, поскольку при таком присоединении часть отопительного прибора не прогревается, особенно верхние углы.

К какому температурному балансу приводит нижнее подключение радиатора к двухтрубной системе, хорошо иллюстрируют рисунки:

Батареи, задействованные в вертикальной схеме, обычно имеют боковое присоединение (способ №3). В горизонтальных же системах наиболее предпочтительна диагональная схема подключения (способ №1), благодаря этому достигается максимальная теплоотдача отопительного прибора, что и представлено ниже на изображении:

Балансировка

Смысл данной операции в том, чтобы уравновесить все ветви системы и отрегулировать в каждой из них расход воды. Для этого каждое ответвление надо правильно подключить к магистралям, то есть, установить на врезке специальные балансировочные вентили. Также регулировочные краны или термостатические клапаны устанавливаются на подводках ко всем радиаторам.

Осуществить точную балансировку своими руками не так-то просто, нужно иметь соответствующие приборы (хотя бы манометр для измерения перепада давления на балансовом вентиле) и выполнить расчеты на потери давления. Если ничего этого нет, то надо после испытаний заполнить систему, спустить воздух и включить котел. Далее, балансировка двухтрубной системы производится на ощупь, по степени прогрева всех батарей. Находящиеся рядом с теплогенератором приборы надо «прижимать», чтобы больше тепла уходило к дальним. То же и с целыми ветвями системы.

Заключение

Примечательно, что осуществить монтаж двухтрубной системы отопления гораздо проще, чем ее разработать, просчитать, а потом сбалансировать. Так что данный этап вы можете пройти самостоятельно, а все остальные желательно согласовывать со специалистами.

Схемы двухтрубной системы отопления в частном доме: делаем сами

Любая система теплоснабжения обязана быть надежной и обеспечивать благоприятный микроклимат зимой. Классический вариант, с горячей водой, до сих пор остается самым популярным. Но не всем известно, что двухтрубная система отопления тоже будет эффективной, если ее правильно обустроить. Следует серьезно отнестись к выбору схемы укладки труб и расчету конструкции.

Достоинства и недостатки

  • раздающие трубы имеют небольшое сечение;
  • линии отопления можно провести по различным направлениям и даже под напольным покрытием;
  • для обустройства разрешено применять трубы из металла, сшитого полиэтилена, меди, полипропилена, металлопластика;
  • указанные системы легко регулируются и поддаются балансировке;
  • при самотечной разводке заполнить трубы, и удалить воздух из них можно без применения затворов или кранов.

Однако, двухтрубное отопление имеет значимые недостатки:

  • при обустройстве схемы, в которой жидкость двигается естественным образом, конструкция получается дорогостоящей и громоздкой;
  • если разводка кольцевая, то её магистрали всегда проходят через дверной проем, поэтому система требует монтажа обходных петель, внутри которых нередко появляются воздушные пробки;
  • лучевая разводка требует значительных финансовых вложений.

При обустройстве данной конструкции нужно строго соблюдать технологию монтажа.

Причины выбора данной системы

Сейчас двухтрубные системы отопления частного дома приобретают большую популярность, чем однотрубные. Они характеризуются возможностью изменения степени нагрева каждой батареи по отдельности. Остальная часть радиаторов имеет прежнюю теплоотдачу. Так как потери давления незначительные, то для её эффективной функциональности не требуется циркуляционный насос большой мощности.

Даже если один или несколько радиаторов не функционируют, система будет продолжать работать в штатном режиме. Так как на подводящих трубах устанавливается запорная арматура, ремонт поломанных частей системы можно проводить без её остановки. Монтировать подобную конструкцию можно и в одноэтажных, и многоэтажных домах.

Обустройство конструкции технологически сложное, требует значительного вложения средств. Однако, при соблюдении монтажных нюансов она прослужит долгие годы.

Виды систем с подачей и обраткой

При составлении схемы двухтрубного отопления важно помнить, что выделяются разные типы разводки. Классифицируют их также по способу движения воды, компоновке.

Открытая отопительная разводка

Открытая система — это контур замкнутого типа, оснащенный расширительной емкостью. В него поступает лишняя жидкость, так как при нагреве происходит увеличение объема воды. Такой бак обязательно должен быть открытым. Из него жидкость постепенно испаряется, поэтому её количество нужно периодически контролировать.

Указанная конструкция является относительно простой и дешёвой. Если не соблюдать уровень теплоносителя в системе, то при его недостаточном количестве газовый котёл может закипеть. А ещё в трубах может быть использована только вода.

Закрытая циркуляционная система

Здесь монтируют расширительную емкость мембранного типа. Из нее вода не испаряется. При резком колебании давления в трубах бачок компенсирует его. Воду разрешено заменить антифризом.

Естественное движение теплоносителя

Естественную циркуляцию жидкости в трубах выбирают, если частный дом имеет небольшую площадь (до 120 кв.м.). Для двухэтажного здания она не подходит. Принцип действия тут прост: котел нагревает жидкость, объем которой увеличивается вследствие расширения. Холодная вода имеет более высокую плотность, поэтому выталкивает нагретую наверх. Она поднимается до максимально высокой точки, где ее температура начинает постепенно падать, а потом самотеком распространяется по радиаторам.

В батареях жидкость остывает полностью, становится плотнее и опускается к котлу. Дополнительное циркуляционное оборудование тут не применяется. Конструкция такого типа рассчитана на длительный срок эксплуатации — до 50 лет. Радиус контура не должен быть больше 30 м. Минусом считается длительный период нагрева системы.

Применение насоса для принудительной циркуляции

Система с принудительной циркуляцией предназначена для больших сооружений. Она предполагает установку насоса, обеспечивающего перемещение воды. Конструкция способствует равномерному и быстрому прогреву комнат.

Процесс монтажа становится проще, так как не нужно класть трубы под заданным углом. Внутри контура не образуются пробки из воздуха. Однако, и тут есть минусы: потребность в электропитании (насос нужно подключать к сети), стоимость дополнительного оснащения и его дальнейшего обслуживания.

Компоновка вертикального и горизонтального типа

Монтаж радиаторов осуществляется двумя способами: горизонтальным и вертикальным. Первый вариант приемлем для больших одноэтажных зданий. Батареи крепятся к горизонтальной тепловой магистрали. Но при такой схеме нередко возникает завоздушивание труб, поэтому обязательной считается установка специальных кранов.

Второй вариант предусматривает фиксацию радиаторов на трубах, расположенных в вертикальной плоскости. Он предназначен для домов, имеющих 1-3 этажа. При этом каждый уровень оснащается отдельным контуром подключения.

Читать еще:  Двухтрубная система отопления 2 этажного частного дома

Разводка снизу и сверху

Двухтрубная отопительная система и ее схема выбирается при обустройстве жилых или промышленных зданий. Тут нередко используется тупиковая конструкция. Она монтируется так, чтобы кольца, по которым передвигается жидкость, не были равными друг другу. Разводку труб осуществляют сверху или снизу. Первый вариант отличается высокой скоростью движения воды в контуре, что препятствует скоплению воздуха. Но вид комнаты становится неэстетичным, требуется много дополнительных компонентов. При такой разводке большие сооружения будут прогреваться слабо.

Нижняя разводка предусматривает наличие нескольких контуров, хотя иногда он бывает и один. Нагретая вода поднимается вверх, проходит через радиаторы и опускается в котел по обратке. Уровень теплопотерь при этом снижается. Единственный минус тут — потребность в монтаже воздуховодов и множество труб.

Попутная и лучевая

Попутная разводка считается универсальной. Горячая вода от котла подается по периметру всего сооружения. Батареи при этом подключаются последовательно. Обратка начинается уже с первой батареи, а остальные подключаются попутно. Использовать данный тип разводки рекомендуется в больших помещениях. Важно учесть, что диаметр главных труб должен быть несколько больше чем обычно.

Лучевая разводка предусматривает установку коллектора в центре здания. От него к каждому отдельному радиатору проводится по две трубы: обратка и подача. Вся конструкция может быть спрятана под напольным покрытием, что усложняет ее дальнейшее обслуживание. Сопротивление жидкости в каждой ветви должно быть примерно одинаковым. Самостоятельно балансировать систему не рекомендуется.

Принципы расчета

Чтобы не наделать ошибок при расчете отопления, требуется предварительно нарисовать схему на бумаге. На ней указываются все компоненты конструкции. Важно понимать, сколько жидкости протекает через все узлы по отдельности, с какой скоростью она движется, как меняется работа все системы в результате изменения режима функциональности отдельных ее элементов.

Во время расчета не стоит упускать гидродинамическое сопротивление воды при ее движении, которое влияет на давление внутри системы и напор. Для проведения процедуры применяются специальные таблицы и формулы.Правильный расчет позволит избежать проблем с функциональностью отопительной конструкции в будущем.

Материалы и комплектующие

Для обустройства отопления 1-2- этажного дома потребуются такие компоненты:

  • котел;
  • чугунные батареи, металлические радиаторы;
  • трубы (металлические, полипропиленовые или другие);
  • соединительные элементы (фитинги);
  • сгоны;
  • расширительная емкость;
  • клапаны аварийной остановки работы системы;
  • отводчики воздуха.

Если требует проект, приобретают циркуляционный насос.

Подбор труб по диаметру

Обеспечить хороший прогрев помещения можно, если правильно выбрать сечение труб. За основу тут берут тепловую мощность. От нее зависит, какой объем воды должен двигаться за определенное время. Для вычисления тепловой мощности используется формулы: G=3600×Q/(c×Δt), где: G − расход жидкости на обогрев дома (кг/ч); Q − тепловая мощность (кВт); c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C); Δt − разница температур между нагретой и остывшей жидкостью (стандартное значение — 20 °C).

Чтобы система работала сбалансировано, нужно рассчитать сечение труб. Для этого нужна следующая формула: S=GV/(3600×v), где: S – поперечное сечение труб (м2); GV − расход воды (м3/ч); v − скорость движения теплоносителя (0,3−0,7 м/с).

Способы подключения радиаторов

Если выбрано двухтрубное или трехтрубное отопление, батареи нужно подключать точно по схеме. Если здание имеет большую площадь, то для проведения монтажных работ лучше вызвать специалистов.

Существует несколько способов подключения:

  1. Боковое. Вода в радиатор заходит и выходит с одной стороны. В тех секциях, которые расположены дальше от точки подключения, равномерность прогрева нарушается.
  2. Верхнее. Такой тип подключения приведет к тому, что нагреваться будет только верхняя половина батареи. Если в системе предусмотрено верхнее подключение, то приобретать нужно предназначенные для него батареи, которые оснащены заглушкой, перенаправляющей жидкость в нижнюю часть.
  3. Нижнее. Тут тоже исключается полное прогревание всей площади батареи, так как основной поток жидкости двигается в нижней части.
  4. Диагональное. Предложенный способ подключения позволяет распределить горячую жидкость равномерно.

Последний вариант идеально подходит для двухтрубной системы.

Рекомендации по монтажу

Если работа по сборке системы будет проводиться собственноручно, то мастеру потребуется пошаговое описание монтажного процесса.

Важно соблюдать такие правила:

  • требуется обустраивать 2 контура: для горячей и холодной воды;
  • трубы нужно укладывать с небольшим уклоном, направленным к последнему радиатору;
  • оба контура укладываются параллельно друг другу;
  • для предупреждения утраты тепла в главном стояке, лучше обернуть его изолятором;
  • монтаж емкости для сбора лишнего объема воды осуществляется в наивысшей точке;
  • размеры труб и соединительных деталей должны совпадать;
  • все части системы изготовлены из одного материала.

Последовательность выполнения работ такая:

  1. Отведение основного стояка от котла. Тут же монтируется расширительная емкость.
  2. Разведение подводящих труб.
  3. Одновременная укладка трубы, при помощи которой в котел подается холодная жидкость.
  4. Фиксация насоса.
  5. Крепление батарей или радиаторов.

Перед тем как заправлять 2-х трубные системы отопления, нужно внимательно осмотреть все ли соединения надежно затянуты.

Запуск и определение баланса

После прокладки труб и крепления радиаторов, их заполнения и запуска, необходимо произвести первичную балансировку температур. Параметры указываются в проектной документации. Повторная процедура проводится в таких случаях:

  • радиаторы в разных частях помещения нагреваются неравномерно;
  • в одном из них слышится шум воды.

Если все работает исправно, то еще раз проводить балансировку не стоит. Не следует также самостоятельно регулировать параметры, если дом многоквартирный с централизованной системой подачи тепла.

Двухтрубная отопительная система — лучший вариант в больших сооружениях. Сегодня существует несколько ее конструктивных вариантов, поэтому в каждом отдельном случае можно найти подходящий.

Какая схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией будет оптимальной

В частных домах практически не используются гравитационные отопительные системы – они уже давно морально устарели, а их эффективность оставляет желать лучшего. На замену им пришли системы с принудительной циркуляцией, которые имеют отличные эксплуатационные характеристики и довольно удобны в обращении – и все это при сравнительно простой конструкции. В данной статье речь пойдет о том, как правильно сделать отопление в одноэтажном доме, используя принудительную схему циркуляции теплоносителя.

Виды отопительных систем

Ключевое отличие рассматриваемого типа систем заключается в наличии циркуляционного насоса, который обеспечивает бесперебойное движение теплоносителя в трубопроводе. По сути, именно насос делает водяное отопление одноэтажного дома с принудительной циркуляцией гораздо более удобным по сравнению с гравитационными аналогами.

Существует всего два основных вида систем с принудительной циркуляцией:

  1. Однотрубная. Данный вид систем демонстрирует приемлемую эффективность только в домах, имеющих небольшую площадь. Как следует из названия, в однотрубной системе присутствует только один кольцевой контур, по которому и двигается теплоноситель. Нередко подобное отопление является модернизированным вариантом гравитационной системы.
  2. Двухтрубная. Системы с двумя контурами достаточно эффективны и отлично подходят для отопления больших домов. Ключевой особенностью двухтрубных систем является наличие двух трубопроводов – подающего и обратного – которые подводятся к каждому радиатору.

Все монтируемые своими руками схемы отопления частного одноэтажного дома имеют свои характерные особенности и характеристики, которые будут рассмотрены несколько позже. Впрочем, есть и общие черты – каждую батарею нужно обязательно оборудовать краном Маевского, позволяющим при необходимости стравливать воздух из трубопровода. Кроме того, любая отопительная система должна комплектоваться спускным краном, который обычно устанавливают в самой нижней точке обратки.

Конструкция отопления с принудительной циркуляцией

Отопительная система, теплоноситель в которой перемещается благодаря воздействию насоса, включает в себя следующие элементы:

  • Котел;
  • Трубопроводы;
  • Циркуляционный насос;
  • Отопительные радиаторы;
  • Расширительный бачок.

Каждый из этих элементов нужно рассмотреть подробнее еще перед тем, как сделать отопление в одноэтажном частном доме.

Отопительные котлы

Схема принудительного отопления для частного дома не может обойтись без отопительного оборудования, в качестве которого может выступать котел одного из следующих видов:

  1. Газовые. Наиболее распространенный вариант. Для установки газовых котлов нужна подведенная магистраль, а процесс установки обходится достаточно дорого. Впрочем, на этом недостатки заканчиваются – работающие на газе котлы обходятся дешевле всех остальных в эксплуатации, и внимания они к себе не требуют.
  2. Электрические. Менее распространенный и сравнительно недорогой вид котлов. Самым большим недостатком подобных устройств является стоимость электроэнергии и ее расход – в конечном итоге затраты на отопление оказываются чрезмерно велики.
  3. Жидкотопливные. Довольно экономичный вид котлов, но назвать его лидером по данному параметру нельзя. В качестве топлива обычно используется солярка, что, с одной стороны, обходится сравнительно недорого, но с другой стороны – ее придется периодически доливать, поэтому оставить котел без внимания будет невозможно.
  4. Твердотопливные. Такие котлы обходятся недорого, да и стоимость твердого топлива (угля, дров и пеллет) сравнительно невелика. Разумеется, для поддержания рабочей температуры придется постоянно закладывать новую порцию топлива – то есть в эксплуатации твердотопливные котлы довольно неудобны.

Чтобы схема отопления частного дома с принудительной циркуляцией была достаточно эффективной, нужно еще на этапе ее проектирования рассчитать необходимую мощность котла. Лучше всего будет обратиться к специалистам, но при большом желании можно выполнить эту работу и самостоятельно – например, воспользовавшись онлайн-калькулятором. Существует и методика, позволяющая рассчитать приблизительное значение мощности, согласно которой, на отопление каждых 10 кв.м. помещения требуется 1 кВт тепловой энергии.

Трубы

Чаще всего для обустройства отопительных трубопроводов используются металлопластиковые трубы. Они имеют массу достоинств, среди которых – отличная способность выдерживать свойственные отоплению температуры, высокая механическая прочность и длительный срок службы. Более традиционным материалом являются трубы из стали, отличающиеся сравнительно небольшой стоимостью, но у них есть серьезный недостаток – подверженность коррозии, из-за которой магистраль довольно быстро придет в неисправное состояние.

Расчет диаметра отопительных труб для систем с принудительной циркуляцией осуществляется при помощи специальных таблиц, которые учитывают массу параметров, в том числе скорость перемещения жидкости. Как правило, для рассматриваемого типа отопительных систем используются достаточно узкие трубы, поскольку необходимости обеспечивать самостоятельное движение теплоносителя нет.

Также при проектировании отопления нужно учесть размеры патрубков отопительного оборудования. При наличии разницы диаметров придется использовать различные фитинги, позволяющие нивелировать этот фактор.

Радиаторы отопления

Существует несколько вариантов радиаторов, подходящих для установки в систему с принудительной циркуляцией. Один из самых популярных вариантов – биметаллические батареи, перечень достоинств которых включает в себя отличные визуальные качества и длительный срок службы. Впрочем, алюминиевые радиаторы практически не уступают биметаллическим, и даже классические чугунные изделия вполне подойдут для создания отопительной системы.

Перед установкой батарей нужно тщательно просчитать их расположение и теплоотдачу. Минимальное расстояние от радиатора до подоконника составляет около 8 см, а от стены радиатор должен быть удален хотя бы на 3 см. Рассчитывая теплоотдачу отопительных приборов, нужно исходить из того, что для прогрева 1 кв.м. требуется 100 Вт тепловой энергии.

Циркуляционный насос

Как однотрубная, так и двухтрубная система отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией не обходится без циркуляционного насоса, за счет которого и происходит движение теплоносителя в системе. Выбирая насос, нужно в первую очередь отталкиваться от его мощности.

Читать еще:  Пример расчета двухтрубной системы отопления

Расчет необходимой мощности насоса осуществляется по следующей формуле:

  • Q = Qn / 1,163 x Dt,
  • Где Q – мощность насоса,
  • Qn – количество тепла, требуемое на прогрев дома,
  • Dt – разница температур в контурах подачи и обратки.

Циркуляционный насос должен находиться на трубе обратного контура в непосредственной близости от котла. При монтаже нужно обязательно установить байпас на отопление с тремя кранами и фильтр, который предотвратит засорение насоса находящимися в отопительной системе твердыми частицами.

На рынке можно встретить всасывающие насосы, которые предназначены для установки на трубе подачи. Схема подключения котла отопления с принудительной циркуляцией редко включает в себя подобные устройства – они слишком дороги и в подавляющем большинстве ситуаций не оправдывают свой ценник.

Расширительный бачок

Рассматриваемый тип отопительных систем в обязательном порядке должен оборудоваться расширительным баком. Как правило, используются мембранные бачки закрытого типа, которые устанавливаются прямо за котлом на трубе обратки.

Важнейшим параметром расширительного бака является объем, который нужно рассчитать перед тем, как провести отопление в одноэтажном доме. Все дело в физических процессах, происходящих внутри системы с принудительной циркуляцией. Разогретая вода увеличивается в объеме, вследствие чего повышается давление в трубопроводе. Наличие подходящего бака позволяет принять излишки теплоносителя, тем самым нивелируя их воздействие на элементы конструкции.

Объем бака рассчитывается по формуле:

  • V = e x C / (1 — Po/Pmax) x k,
  • Где e – коэффициент температурного расширения теплоносителя,
  • Po – величина давления в пустом баке,
  • C – суммарный объем теплоносителя в системе,
  • Pmax – максимальное давление в контуре,
  • k – коэффициент заполнения бака.

Монтаж отопления с принудительной циркуляцией в одноэтажном доме

Отопление одноэтажного дома своими руками обустраивается по технологии, включающей в себя следующие операции:

  • В первую очередь устанавливается отопительный котел;
  • К котлу подключается дымоход, выведенный за пределы здания;
  • При использовании газового котла необходимо подключиться к магистрали (данную операцию должны выполнять специалисты из газовой службы);
  • Вдоль стен на заранее выбранных местах устанавливаются отопительные батареи;
  • Все элементы конструкции соединяются трубопроводами;
  • В обратную трубу врезается циркуляционный насос и расширительный бачок;
  • Трубопроводы подводятся к соответствующим патрубкам котла;
  • Собранную систему необходимо обязательно запустить в тестовом режиме, после чего ее можно сдавать в эксплуатацию.

Данная технология является общей для всех видов систем отопления – незначительные отличия имеются только в прокладке труб и монтаже радиаторов.

Монтаж однотрубной системы своими руками

Однотрубная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией обычно оборудуется радиаторами, установленными на байпасах. Простая врезка приборов существенно усложнит эксплуатацию – например, при необходимости провести ремонт придется отключить всю систему. Кроме того, отсутствие байпасов не позволяет регулировать теплоотдачу отдельных радиаторов.

Как правило, монтаж системы отопления в частном доме и трубопровод в такой схеме прокладывается в подпольном пространстве, поэтому радиаторы подключаются нижним способом – то есть, оба выхода байпаса подключаются к нижним патрубкам батарей.

Схема подключения двухтрубной системы отопления частного дома

В одноэтажном доме двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией прокладывается горизонтально – необходимости в вертикальных стояках нет. Прокладка труб осуществляется вдоль стен, а батареи подключаются диагонально. Впрочем, бывают и исключения из этого правила – например, если труба подводки располагается на стене, а обратка находится под полом, то радиаторы будет гораздо целесообразнее подключать снизу.

Заключение

Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя довольно проста, но отличается высокой эффективностью и надежностью. Грамотный и взвешенный подход к каждому этапу обустройства отопления позволит создать качественную систему, способную прослужить не один десяток лет.

Все схемы двухтрубной системы отопления.

Одной из наиболее актуальных проблем для наших климатических условий — это обеспечить обогрев своего дома. В большинстве случаев системы обогрева в нашей стране работают на воде в качестве теплоносителя. Наибольшей популярностью среди них для квартир в многоэтажных домах пользуется двухтрубная отопительная система. Сравнивая её с однотрубной схемой следует выделить большее число преимуществ и практически отсутствие её недостатков.

Двухтрубная система отопления частного дома. Схема устройства.

Как и все остальные виды она состоит из замкнутого контура, в котором соединены все её части.

Принцип работы двухтрубной системы следующий: теплоноситель, нагреваясь до максимально допустимой температуры, начинает распространяться в батареи.

Число радиаторов зависит от нужд здания. В батарее происходит теплообмен между жидкостью и материалом прибора. В конечном итоге теплоноситель отдаёт всё своё тепло и поступает обратно в котёл. Затем цикл начинается заново. Для того, что бы исключить недостаток однотрубной схемы, где каждому последующему обогревателю доставалось меньше тепла, была придумана двухтрубная система отопления частного дома. В ней присутствуют два основных элемента (две трубы):

  1. Труба подачи тепла. По ней вода направляется в батарею.
  2. Труба отвода тепла («отводка»). По ней уже охлаждённая жидкость выходит из прибора.

Благодаря такой конструкции каждый обогреватель имеет максимально возможный КПД.

Двухтрубная система практически полностью исключает недостатки схемы с одной трубой:

1. Все батареи, входящие в систему, передают почти одинаковое количество тепла, благодаря тому, что в каждую поступает нагретая жидкость одинаковой температуры.
2. В данной конструкции возможно производить автоматическую или ручную регулировку каждого радиатора. Для удобства можно установить термостаты на каждый прибор и отрегулировать нужную температуру для помещения.
3. Снижение давления в системе практически незаметно. Это позволяет использовать менее мощный насос.
4. Процесс обогрева не остановится при поломках одной или нескольких батарей. При наличии шаровых кранов на трубах подводящих жидкость, ремонт или установку приборов можно произвести без полного отключения системы.
5. Количество этажей в здании и его площадь не важны для установки данной схемы. Главное правильно выбрать её тип.
6. Экономия средств на том, что потребуются трубы меньшего диаметра, чем для однотрубной системы. Но в тоже время необходимо помнить о том, что понадобится больший метраж труб.

Существует несколько видов двухтрубной системы.

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой, схема устройства.

В данном типе трубы подачи и отвода подсоединяются к батареям снизу. Теплоноситель начинает двигаться от пола вверх к радиатору, затем отдаёт своё тепло и по обратному трубопроводу движется в котёл.

Помимо этого двухтрубная система отопления с нижней разводкой может состоять из более чем одного контура.

Так же возможно устройство разводки с тупиком.

Основной минус данного типа конструкции — появление избытка воздуха. Для его устранения применяется кран Маевского.

Стоит отметить, что он должен быть установлен в каждом радиаторе. Поэтому при обустройстве системы в многоэтажном доме прокладывается особая воздушная линия, подключенная к системе отопления. Воздух из всего трубопровода скапливается в расширительном резервуаре. Оттуда весь его переизбыток выводится.

Схемы с нижней разводкой и самотёчной циркуляцией практически не используются, из за того, что большая часть радиаторов входящих в цепь являются последними. И для работы их нужно снабжать кранами Маевского. Помимо этого необходим монтаж воздушной линии вдоль стен под потолком. Это значительно усложняет установку двухтрубной системы и увеличивает её стоимость. Таким образом при монтаже двухтрубной конструкции с нижней разводкой применяют принудительное циркулировании теплоносителя.

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой

Из плюсов данного типа следует выделить:

1. Компактность участка, на котором будет размещён управляющий узел. Обычно это подвал.
2. Понижение потерь тепла, благодаря тому, что трубопровод проложен внизу стен помещения.
3. Подключения и эксплуатация могут проводиться поэтажно. Для примера: 1 этаж уже отапливается, в то время как на последующих система ещё в стадии установки или ремонта.
4. Распределение тепла по помещениям, а следовательно его экономия.

Из минусов отмечается большое число составных элементов системы, необходимость кранов Маевского на каждой батарее и завоздушивание.

Двухтрубная тупиковая система отопления (встречная).

Своё название получила из за встречного движения теплоносителя в подающей и отводящей трубах.

Данный тип содержит не закольцованные ветви, ведущие в «тупик». Из основных особенностей отметим следующие:

  • Циркуляцию теплоносителя осуществляется посредством насоса, расположенного около котла. (схема с естественной циркуляцией не находит широкого применения)
  • Наиболее часто используется горизонтальный тип разводки.
  • Накапливаемый системой воздух удаляется при помощи кранов Маевского.
  • Расширение воды компенсируется резервуаром с мембраной.

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой.

В данном случае труба подачи жидкости располагается на стене под потолком. Труба отвода устанавливается у самого пола на стене.

Из особенностей стоит выделить:

  • Повышенное давление, являющееся плюсом при устройстве циркуляции естественным путём.
  • Расширительный резервуар устанавливается в высочайшей точке. Обычно это чердак или, как вариант, в перекрытии.
  • Эстетика помещения ухудшается, из за обилия труб (у потолка и у пола). Так же это повлияет на общую стоимость системы. Дополнительные средств могут потребоваться на декорацию труб.
  • Тепло частично уходит наверх и следовательно уменьшается её эффективность.
  • Установка циркуляционного насоса позволяет снизить диаметр труб до допустимого минимума.
  • Концентрация воздуха в трубопроводе сводится к минимуму.
  • Схема не позволит обогреть большие помещения.

Открытая и закрытая разводящая схемы.

Отличаются друг от друга открытым и закрытым расширительным резервуаром.

Естественная и принудительная циркуляция.

Естественная циркуляция основана на физических законах. Разогретый теплоноситель от котла устремляется вверх, а затем к радиаторам. Отдавая им тепло и остывая он движется вниз к отводящей трубе, а впоследствии снова к котлу.

Основное преимущество конструкции с принудительной циркуляцией — её долголетие, благодаря отсутствию сопутствующих мелких частей и насоса (около 50 лет).

При внедрении циркуляционного насоса система становится принудительной и убирает недостатки предыдущего типа:

  • Ускоряется нагрев помещений за счёт возрастания скорости теплоносителя.
  • Радиаторы имеют равную степень нагрева.
  • Возможно применение расширительного резервуара закрытого типа, а следовательно снижение количества испарённой жидкости.
  • Монтаж схемы более прост.
  • Уменьшение завоздушенности.

Но в то же время появляются следующие недостатки:

1. Зависимость от наличия электричества (при отсутствии автономного генератора).
2. Стоимость насоса и сопутствующей арматуры достаточна высока.

Видео двухтрубная система отопления частного дома

Из вышесказанного следует вывод, что двухтрубная система отопления частного дома имеет весьма широкое распространение, благодаря своей практичности и эффективности. Главное — это подобрать её необходимый тип для тех или иных условий.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector