Классификация по типу циркуляции теплоносителя
По способу создания циркуляции жидкости системы частного отопления подразделяются на два типа: гравитационные (с естественной циркуляцией) и насосные (с принудительным движением).
Системы с естественной циркуляцией
Естественное движение воды обусловлено только физическими процессами. Жидкость перемещается под давлением.
При правильной планировке такой системы отопление будет зависеть лишь от естественного напора воды. Сбои при соблюдении всех условий случаются крайне редко.
С принудительной циркуляцией
Если здание построено в местности с неустойчивым уровнем воды, специалисты рекомендуют провести оборудование с принудительной циркуляцией. Встраивается специальный насос, обеспечивающий постоянное движение теплоносителя.
Для его функционирования необходимо подключение к электроэнергии. При отключении электричества может возникнуть сбой во всей системе.
Выбор теплоносителя
Теплоносителем может служить вода или антифриз. Для самотечной системы предпочтительнее использование воды, поскольку у антифриза выше плотность и меньше теплоотдача, для его нагрева требуется больше тепловой энергии – то есть, расход топлива выше. Если в системе устанавливается мембранная буферная емкость, ее объем должен быть больше, чем у бака для теплоносителя-воды, так как антифриз расширяется сильнее.
Использование «незамерзайки» имеет смысл в том случае, если дом в зимний период отапливается нерегулярно с большими перерывами. В этом случае воду пришлось бы постоянно сливать, чтобы трубы не разорвало при перемерзании.
Схемы отопления по способы разводки
В частных домах трубопроводы водяной отопительной сети выполняется в следующих вариантах:
- Вертикальная система с нижней разводкой. Данным вариантом предусматривается прокладка труб через подвальное помещение или, как минимум, в бетонной стяжке пола.
- Вертикальная система с верхней разводкой. Подающая магистраль горячей воды монтируется на чердаке дома или в потолочном пространстве внутренних помещений.
- Однотрубная схема подключения. Основная особенность однотрубной схемы отопления заключается в последовательном подключении радиаторов отопления к подающей трубе горячей воды. При этом наблюдается разность в тепловом нагреве радиаторных батарей, расположенных в начале и конце отопительной линии. Поэтому однотрубная разводка применяется для обогрева комнат площадью не более 40 м2. Вертикальную однотрубную схему целесообразно применять в домах невысокой этажности.
Двухтрубная схема отопления. В этом случае к каждому радиатору одновременно подключается две трубы: для подвода горячей воды и обратного отвода остывшего теплоносителя. Прокладка трубопроводов выполняется параллельными линиями на небольшом расстоянии друг от друга.
На заметку: Двухтрубная разводка позволяет в индивидуальном порядке регулировать температуру в каждом помещении без ущерба для остальных комнат.
Лучевая разводка отопления
Лучевая или коллекторная обогревательная сеть предусматривает подключение каждого радиатора непосредственно к тепловому источнику (коллектору). Данная схема подключения упрощает замену вышедшего из строя нагревательного прибора без остановки всей отопительной системы. Иногда коллектор называют термином «гребенка», хотя это название чаще встречается в описании технологического процесса нагрева воды на промышленных предприятиях и котельных. Распределительный коллектор по своим габаритам занимает немало места и для его маскировки в частных домах используют небольшой шкаф или встроенную нишу с дверцей.
Схема «Ленинградка»
В частных домах небольшой площади чаще всего применяется однотрубная схема прокладки трубопровода. Данная модель отличается простотой монтажа и требует меньших затрат по сравнению с другими схемами прокладки трубопроводов.
Однако в случае поломки одного из радиаторов приходится останавливать работу обогревательной линии, сливать воду со всего крыла магистрали и лишь после этого устранять поломку.
Чтобы нивелировать этот недостаток и не оставлять в зимнюю стужу дом без обогрева, применяется однотрубная монтажная схема под названием «Ленинградка». В этом случае предусматривается установка отопительных радиаторов разной мощности и применение обводных байпасов. Трубная обводка параллельно соединяет входные и выходные отверстия радиаторов и в случае выхода из строя одного из отопительных элементов, его легко отключить и заменить.
Схема отопления частного одноэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя
Водяная система отопления частного дома работает в цикличном режиме по доставке горячей воды к радиатору отопления и перемещению остывшего теплоносителя обратно в котел для последующего нагрева. В современных условиях для частных домов практикуется устройство принудительной схемы циркуляции теплоносителя.
Главные достоинства данной схемы:
- Минимальный объем теплоносителя.
- Диаметр трубной разводки от 20 до 25 мм.
- Минимальный расход труб.
Главный недостаток
Зависимость системы от электричества.
Частые ошибки при выборе компонентов
Самой главной ошибкой мастера является попытка обустроить однотрубную отопительную систему в доме, площадь которого превышает 100 м.кв. Если установить на один контур слишком много радиаторов, он не будет эффективно работать. Еще одна ошибка — выбор котла с неравноценным КПД. Если он слишком низкий, то в здании будет холодно, если высокий, то потребление топлива увеличится.
Ошибкой считается подключение батарей посредством уголков и при отсутствии перемычек. Если сделать так, то прогрев помещения будет неравномерный, а при поломке одного радиатора придется останавливать всю систему.
При выборе слишком большого диаметра трубы контур будет работать неэффективно.
Особенности эксплуатации традиционного однотрубного отопления
Типовые схемы вертикальных однотрубных стояков показаны ниже
Вертикальные однотрубные стояки.
На «обвязке» батарей в советское время устройства регулирования не устанавливались. Первые по ходу течения воды приборы нагреты сильнее последних. Температурный перепад в батареях расчитывается по формуле ∆T_р=∆T⁄N, где N – число этажей. По однотрубным стоякам принудительно циркулирует в N и 2N раз больше жидкости, чем по двухтрубным, причем 80 % ее объема протекает по байпасам.
Такая нерациональная (с точки зрения затрат электроэнергии на перекачку жидкости) конструкция применялась из-за ее предельной простоты и экономичности. Низкая цена электроэнергии, удерживаемая по политическим соображениям, не стимулировала ее экономию при принудительной циркуляции избыточного объема теплоносителя.
Однотрубные теплосистемы гидравлически весьма устойчивы и малочувствительны к несанкционированным заменам радиаторов или наращиванию числа их секций. Отключение отдельных батарей почти не изменяет теплоотдачу остальных приборов. Ведь вода в основном проходит по байпасам. А вот двухтрубные теплосистемы при этом обязательно разбалансируются.
Какой котел лучше выбрать
Лучшим вариантом для однотрубной ленинградской системы считается газовый котел. Несмотря на то, что устанавливать его должны специализированные службы, он имеет небольшие размеры, оснащен автоматикой, а топливо является одним из самых дешевых. Есть и другие варианты:
| Тип оборудования | Характеристика |
| Дровяной | Он имеет большие габариты, требует отдельного помещения для монтажа. Топливо нужно периодически загружать вручную |
| Угольный | Имеет такие же характеристики, что и предыдущий тип. Помимо этого, существует проблема утилизации золы. Но уголь прогорает длительное время, поэтому часто загружать его не придется |
| Пеллетный | Обладает высоким КПД (до 90%), имеет небольшие размеры, практически не образует сажи. Топливо экологически чистое, поэтому не очень дешевое. Бункер загружают раз в несколько дней |
| Жидкотопливный | Аппарат экономный, автоматический, но дорогостоящий в обслуживании. Тут требуется дополнительная установка цистерна или трубопровода с топливом |
| Электрический | Этот вид энергии дорогой, но не требует обустройства дымовой трубы, компактный. Недостатком считается перерыв в работе при отсутствии электропитания |
Также нужно обращать внимание на направление перемещения теплоносителя
Частые ошибки при монтаже
Самые распространенные ошибки монтажа:
- Ошибки при подключении и обвязке отопительного агрегата – должны быть смонтированы все элементы отопления (см. особенности установки выше).
- Неправильное подключение радиаторов.
- Отсутствие блока безопасности и крана между блоком и теплогенератором.
- Установка штатных уплотнений при работе системы на антифризе. Антифриз разъедает большинство видов резины, ядовит, дорог, и его использование оправдано только в домах с эпизодическим пребыванием людей в зимний период. При применении антифриза необходимо заменить все прокладки, в том числе и между секциями радиаторов.
- Некачественный монтаж всей системы.
- Монтаж на одну ветвь системы более пяти радиаторов – последние будут холодными.
- Наличие свободного доступа воздуха к радиаторам для обеспечения теплопередачи конвекцией.
- При установке в нишах стену за радиатором следует утеплить – проклеить слоем пенополистирола толщиной 3-5 см, зашпатлевать и закрасить. Желательно также приклеить на стену лист фольгированного вспененного полиэтилена.
Двухтрубная тупиковая система отопления: схемы и описание
Схемы отопления в жилых домах частного сектора домостроительства являются тупиковыми двухтрубными системами отопления, однотрубные применяются редко.
На практике существуют несколько вариантов схем. Каждая из них монтируется в соответствии с конкретными условиями жилого помещения.
Что из себя представляет
Система отопления, смонтированная таким образом, когда кольца, по которым проходит теплоноситель, не равны друг другу, называется тупиковой.
На рисунке приведена общая схема такой системы, где присутствуют два трубопровода:
- C нагретым теплоносителем. Подающая магистраль, на схеме обозначена красным цветом.
- C остывшим теплоносителем. Обратная магистраль, на схеме обозначена синим цветом.
Согласно данной схеме поток нагретого теплоносителя после выхода из газового котла протекает по подающему трубопроводу в направлении к радиаторной системе. При попадании в радиатор, в процессе прохождения сквозь него, нагретый поток теплоносителя отдает тепло. После охлаждения поток теплоносителя сразу уходит в обратную магистраль, двигаясь в направлении к газовому котлу.
Альтернативой тупиковой системе является попутная система отопления, но так называемая попутка имеет иную схему прохождения теплоносителя по системе.
Виды тупиковых систем
Вариантов таких систем существует два:
- горизонтальный, где применяется горизонтальная разводка трубопроводов;
- вертикальный, где пользуются вертикальной разводкой трубопроводов.
Горизонтальная схема
Согласно данной схеме трубопроводы, подающий и обратный, до момента присоединения к радиаторам располагаются горизонтально.
В этом случае диаметры трубопроводов одинаковы, и типоразмеры монтажных компонентов совпадают с диаметрами трубопроводов. Это существенно упрощает работы при монтаже данных систем и соответственно экономятся как средства, так и время.
При эксплуатации данной системы отопления температура теплоносителя на входе радиаторов примерно одинакова. Но существует недостаток. Дело в том, что при больших площадях и большой протяженности трубопроводов трудно отбалансировать отдельные радиаторы.
Разновидностью двухтрубной тупиковой горизонтальной системы, является схема с центральной магистралью
Важно знать, что такую разводку наиболее целесообразно монтировать в скрытом варианте или в пол при его бетонировании, или в стену под слой штукатурки. Тогда не будет нарушаться дизайн жилого помещения
Эта технология представляет собой, соединение без резиновых уплотнительных колец. Сам материал трубы является уплотнителем.
Однако при монтаже к радиаторам возникает проблема с пересечением трубопроводов, так как трубопроводы будут выступать из стяжки.
Важно знать, что решением данной проблемы является применение крестовины. При выходе к радиатору крестовина даёт возможность, не выходя за пределы монтажной плоскости, обойти магистральный трубопровод
Эта система даёт возможность подключать:
Подключаются эти контуры с применением смесительного модуля, который состоит из:
- насоса циркуляции, который придаёт динамику движения теплоносителю;
- вентиля смешения с датчиком температуры.
Этот модуль дает возможность работать контурам в независимом режиме от основной системы. В таком режиме они сами не оказывают влияние на работу общей системы.
Схема отопления в вертикальном исполнении
Эта схема используется в домах более одного этажа.
От газового котла одновременно происходит разделение на две ветви:
- первая проходит по первому этажу;
- вторая через в вертикальный стояк проходит по второму этажу.
Существуют определенные условия, обеспечивающие надежность и устойчивость работы плечевой схемы:
- количество радиаторов — на каждом этаже должно быть в пределах десяти штук;
- должны монтироваться трубопроводы с теми диаметрами, которые подходят к данной конкретной системе;
- должны монтироваться на каждом этаже двухэтажного дома, как на нижнем, так и на верхнем, вентили балансировки, имеющие автоматическую регулировку давления.
Дело в том, что вертикальную схему нельзя сделать так, чтобы теплоноситель проходил самотеком, когда движение исключительно под давлением горячего теплоносителя на холодный, поэтому необходимо применение насоса.
Схема двухтрубной тупиковой системы отопления достаточно распространена, так как проста при монтировании и ее несложно эксплуатировать. Данная схема достаточно экономична с финансовой точки зрения. В силу указанных причин частный сектор домовладений охотно ее применяет.
Стоит ли использовать однотрубную отопительную систему
При прокладке труб часто используется 2-трубная схема отопительной системы. Схематически ее можно представить в виде 2 контуров, один отвечает за подачу горячей воды в радиаторы, а второй – за отвод остывшего теплоносителя и его подачу в котел. Такой подход позволяет организовать циркуляцию воды одинаковой температуры во все батареи.
Существенным недостатком такого способа организации отопления считаются финансовые затраты на трубы (цена устройства такого отопления будет примерно в 1,5-2 раза больше, чем однотрубного), да и трудоемкость возрастает. К тому же трубы сложнее будет замаскировать.
Однотрубная схема не предполагает наличие отдельного стояка для отвода охлажденного теплоносителя, то есть труб потребуется примерно вдвое меньше. Схематически ее можно представить в виде замкнутого контура, а подключение радиаторов при однотрубной системе отопления выполнено последовательно.
Сравнение одно- и двухтрубной системы отопления
Массово применяться такая система стала в период строительного бума еще при СССР, тогда же и обнаружились ее существенные недостатки:
главным можно считать то, что последние батареи в контуре получают теплоноситель с температурой примерно на 30-50% ниже, чем ближайшие к котлу, это приводит к тому, что помещения отапливаются крайне неравномерно;
Обратите внимание!Этот недостаток легко решить, увеличивая число секций последних радиаторов.Но при строительстве большого числа объектов это приведет к увеличению расчетов, что не очень удобно
- понадобится довольно мощный насос, организовать перемещение теплоносителя самотеком не выйдет;
- для нее характерны большие теплопотери;
- запуск системы длится дольше, чем в случае с двухтрубной системой;
- при выполнении работ своими руками особенно велик риск возникновения воздушных пробок в процессе эксплуатации. Просто довольно часто не удается выдержать нужные уклоны на всем протяжении труб.
Перечисленный список недостатков характерен для обычной однотрубной отопительной системы. В наши дни большая часть перечисленных недостатков успешно устраняется установкой нехитрых приспособлений. Например, уже можно регулировать температуру в отдельно взятых батареях, а установка балансировочных вентилей позволит добиться практически одинаковых условий работы для всех батарей контура.
Учитывая существенную экономию на материалах, такая схема отопительной системы однозначно заслуживает внимания.
Установка двухтрубной системы
Частное отопление двухтрубного типа устанавливается технологически сложнее своего однотрубного «собрата». Для отопительного контура отводят две трубы: верхняя труба обеспечена горячей водой, нижняя – охлажденной. Уклон труб к финальному радиатору – не менее 1 %.
Нижнюю магистраль нужно монтировать параллельно верхней. Чтобы предусмотреть возможность небольшого ремонта без потери работоспособности всей системы нужно оборудовать узел и радиаторы кранами и байпасами.
При прокладке труб стоит избегать прямых углов, что неизбежно ведет к проявлению воздушных пробок. Укреплять цепь труб нужно каждые 1.3 метра.
Когда выбрана схема частного отопления, монтаж системы сводится к установке котла, трубопровода и батарей, а также компенсаторным баком. От котла нужно отвести основную подающую трубу, которую соединяем с компенсаторным баком. Из последнего выводим трубы, а далее по цепочке всех радиаторов.
Насос устанавливаем на выходе системы из котла (возможна установка на входе).
Обратная цепь, которая ведет охлажденный теплоноситель к котлу, выводят параллельно верхней цепи, также соединяют с батареями и далее с котлом.
Особенности однотрубной системы
Однотрубная система отопления частного дома подразумевает последовательное прохождение теплоносителя по всем радиаторам, которые имеются в системе. При этом вода или другая жидкость, идущая по магистрали, отдаёт часть своего тепла в первый радиатор, что способствует снижению температуры теплоносителя.
Однотрубное отопление частного дома тем и плохо, что температура нагрева последнего в цепи радиатора значительно ниже, чем первого. Этот недостаток можно достаточно легко устранить. Для этого необходимо увеличивать последовательно число секций в батареях. При этом, чем дальше радиатор находится от начальной точки магистрали, тем больше секций он должен содержать. Это один из самых главных недостатков, который имеет однотрубное отопление.
Однотрубное подключение радиаторов отопления достаточно сложный и трудоёмкий процесс, в котором очень важно произвести правильные расчеты количества секций. Однотрубная система отопления двухэтажного дома и однотрубная система отопления одноэтажного дома по своей сути достаточно сильно различаются
В настоящее время применяются горизонтальная однотрубная система отопления и вертикальная однотрубная система отопления. Так же создаются схемы, которые учитывают принудительную или естественную циркуляцию жидкости по системе. Не для всех случаев подходит естественная циркуляция, но иногда лучше использовать именно её
Однотрубная система отопления двухэтажного дома и однотрубная система отопления одноэтажного дома по своей сути достаточно сильно различаются. В настоящее время применяются горизонтальная однотрубная система отопления и вертикальная однотрубная система отопления. Так же создаются схемы, которые учитывают принудительную или естественную циркуляцию жидкости по системе. Не для всех случаев подходит естественная циркуляция, но иногда лучше использовать именно её.
Составные части однотрубной системы
Составные части однотрубной системы
Если реализация однотрубной системы отопления осуществляется своими руками, то всегда необходимо помнить о том, что байпас, а так же все самостоятельные элементы системы должны иметь возможность перекрываться вентилями. Это делается для того, что бы в случае выхода их из строя можно было без особых проблем произвести последующую замену или ремонт.
Горизонтальная однотрубная система отопления
Данная схема однотрубного отопления частного дома подразумевает применение в одноэтажных конструкциях. Только здесь можно её реализовать. Её ещё иногда называют однотрубной системой отопления Ленинградка. Схема подключения однотрубной системы отопления в данном случае очень даже простая.
Прокладывается магистраль либо над полом, либо в конструкции самого пола. При этом в обязательном порядке необходимо уменьшить теплоотдачу магистрали, а для этого систему необходимо утеплять. Все трубы в данной системе лучше устанавливать под определённым углом, а радиаторы можно монтировать на одном уровне.
Иногда горизонтальная однотрубная система устанавливается и в частных двухэтажных домах. Однотрубная схема отопления двухэтажного дома получается несколько сложнее, чем в одноэтажной конструкции. Здесь дополнительно в систему вводится стояк, который подаёт жидкость на второй этаж. Если имеется такая возможность, то стояк нужно врезать до первого радиатора, который расположен на первом этаже.
В данной системе регулировку температуры можно сделать поэтажно. Однотрубная система отопления многоэтажного дома может быть выполнена по такому же принципу, однако всегда нужно помнить, что потерь тепла в данной ситуации не избежать. На верхних этажах всегда будет значительно холоднее, чем на нижних.
Вертикальная однотрубная система отопления двухэтажного дома
Вертикальную однотрубную систему отопления разумно использовать именно в двухэтажных домах. Она отличается от горизонтальной тем, что в её состав входит еще и циркуляционный насос, который в несколько раз повышает эффективность работы.
Однотрубная система отопления схема в данном случае так же достаточно проста. Байпас в подобной конструкции можно не использовать. Он необходим лишь для того, чтобы можно было без особых проблем производить ремонтные работы. Из котла жидкость поднимается на второй этаж по стояку. Здесь она попадает в радиаторы, где и происходит её охлаждение.
