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

Отопление дома с принудительной циркуляцией своими руками, схемы

Среди многих схем отопления система с принудительной циркуляцией теплоносителя отличается своей универсальностью и широкими функциональными возможностями.

Она может быть применена в теплоснабжении небольшого частного коттеджа или квартиры, а также в большом многоэтажном доме.

Сложно ли сделать ее самостоятельно, без привлечения специалистов? Выясним, что же представляет  отопление дома с принудительной циркуляцией своими руками, схемы и оптимальная комплектация конкретной системы.

Особенности отопления с принудительной циркуляцией

Отопление с естественной циркуляцией

Современное водяное отопление с принудительной циркуляцией пришло на смену гравитационной схеме. У второй движение теплоносителя осуществляется за счет теплового расширения воды при ее нагреве. Такой принцип существенно снижал эффективность работы теплоснабжения.

Одним из определяющих факторов целесообразности установки системы водяного отопления с принудительной циркуляцией является относительно быстрое движение теплоносителя по магистрали. Благодаря этому происходит равномерное распределение тепла по всем радиаторам в схеме.

Кроме этого, нужно отметить такие особенности отопления насосными группами:

• Возможность устанавливать трубы небольшого сечения: 20, 25 мм. Этим уменьшается общий объем теплой воды в системе, что сказывается на расходе энергоносителя;
• Выбор из нескольких схем монтажа трубопроводов. Принудительная система отопления частного дома может быть однотрубной, двухтрубной или коллекторной;
• Регулировка температуры как для отдельных элементов, так и во всей системе в целом. Лучше всего с этой задачей справляется коллекторное отопление;
• Увеличение комфорта эксплуатации.

Однако наряду с этим следует отметить и недостатки, которыми обладает двухтрубная или однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией.

Прежде всего – это установка насосной группы для увеличения скорости потока теплоносителя. Это влечет за собой увеличение первичных расходов, а также делает работу всей системы зависимой от подачи электроэнергии.

Но эти недостатки компенсируются вышеперечисленными преимуществами.

Виды схем отопления с принудительной циркуляцией

Насосная группа для отопления

Основной принцип работы системы отопления с принудительной циркуляцией заключается в установке насосов для увеличения скорости потока теплоносителя. Место их монтажа напрямую зависит от выбранной схемы разводки трубопроводов.

Помимо этого система отопления частного дома с принудительной циркуляцией должна включать в себя группы безопасности. Это необходимо для своевременной стабилизации давления в трубах из-за возможного перегрева теплоносителя.

Обратите внимание

Каждый вид отопления с принудительной циркуляцией имеет ряд особенностей, которые напрямую влияют на выбор в конкретном случае.

Но независимо от этого система отопления с принудительной циркуляцией своими руками помимо насоса должна включать в себя следующие компоненты:

• Группа безопасности: воздухоотводчик и спускной клапан. Устанавливаются сразу после котла;
• Расширительный бак. Лучше всего выбирать конструкцию мембранного типа с возможностью замены эластичного клапана;
• В обвязке каждого радиатора должны быть балансировочный клапан, кран Маевского. Желательно установить термостат;
• Запорная арматура. Необходима для частичного или полного перекрытия потока теплоносителя на конкретном участке системы.

Каждые из вышеперечисленных компонентов должны иметь эксплуатационные характеристики, отвечающие параметрам конкретной системы отопления. В противном случае они не будут выполнять возложенные на них функции.

Однотрубная система

Однотрубная система отопления

Это устаревшая схема, которая практически не применяется для индивидуального теплоснабжения дома. В однотрубной системе отопления с принудительной циркуляцией есть только одна подводящая магистраль, в которой последовательно подключаются радиаторы и батареи.

Единственным преимуществом этой схемы является небольшой метраж трубопроводов. Однако помимо этого однотрубная система имеет несколько существенных недостатков:

• Неравномерное распределение теплоносителя. Чем дальше расположен радиатор от котла, тем ниже степень нагрева горячей воды, поступающей в него;
• Для проведения ремонтных работ необходимо остановить котел отопления и дождаться пока температура теплоносителя не опустится до нормального уровня.

Мощность насоса для однотрубного отопления с принудительной циркуляцией будет намного меньше, чем для двухтрубной. Это объясняется меньшим объемом теплоносителя в системе. Также для прокладки трубопроводов необходимо меньше места – они могут быть установлены под полом, плинтусами.

Двухтрубная система

Виды двухтрубной системы отопления

Схема двухтрубной системы отопления с принудительной циркуляцией отличается от однотрубной наличием еще одной магистрали для остывшего теплоносителя. Она проходит параллельно основной и в нее поступает охлажденная вода из радиаторов.

Во время проектирования системы необходимо правильно составить схему расположения трубопроводов.

Прямая и обратная магистраль должны устанавливаться в непосредственной близости друг от друга, но не более чем на 15 см, кроме этого система может быть с одной направленностью движения теплоносителя, с разными векторами, а также тупиковой. Чаще всего выбирается схема с односторонней направленностью.

У водяного отопления с принудительной циркуляцией есть несколько важных особенностей:

• Небольшой диаметр труб – от 15 до 24 мм. Этого будет достаточно для создания требуемых показателей давления;
• Возможность установки как горизонтальной, так и вертикальной разводки трубопроводов;
• Большое количество поворотных элементов скажется на гидродинамических показателях системы в худшую сторону. Поэтому их нужно делать как можно меньше;
• При выборе скрытого монтажа в местах соединения труб устанавливают ревизионные люки.

Насосный узел с обходным каналом

В каждой принудительной системе отопления частного дома необходимо предусмотреть обходной канал в узле циркуляционного насоса. Он предназначен для гравитационного движения теплоносителя в случае отключения электричества.

Работа насосного оборудования должна обеспечить нормальную циркуляцию в системе. Для этого следует правильно рассчитать его мощность и производительность.

Коллекторная система

Коллекторная схема отопления

Если площадь дома превышает 150 м² или он имеет 2 и более этажей – рекомендуется делать коллекторную систему отопления с принудительной циркуляцией своими руками. Она является одной из модификаций двухтрубной схемы и предназначена для повышения эффективности работы теплоснабжения.

Основным элементом коллекторной схемы отопления является распределитель. Он представляет собой трубу с круглым или прямоугольным сечением, на которую установлены несколько патрубков. Они необходимы для распределения теплоносителя по отдельным контурам теплоснабжения дома.

Отличительным принципом работы системы отопления с принудительной циркуляцией коллекторного типа является обустройство независимых друг от друга магистралей трубопровода. Это дает возможность регулировать теплоотдачу каждой из них, а также стабилизирует давление в системе.

На каждый патрубок коллектора устанавливается циркуляционный насос для обеспечения должной скорости движения теплоносителя. Такая система отопления частного дома с принудительной циркуляцией имеет ряд важных особенностей:

• Увеличение числа труб и арматуры. Каждый контур представляет собой отдельную систему отопления, соединенную с помощью коллектора в единую сеть;
• Для регулировки объема теплоносителя необходимы специальные элементы – терморегуляторы и сервоприводы с датчиками температуры;
• Для наиболее эффективной работы системы рекомендуется установка узла смешивания. Он соединяет прямую и обратную трубу и выполняется смешивание потоков воды для достижения оптимальной температуры теплоносителя.

Коллекторная схема отопления дома с принудительной циркуляцией может состоять из нескольких узлов распределения. Все зависит от общей площади дома, а также расположения в нем помещений.

Проектирование отопления с принудительной циркуляцией

Подробная схема отопления дома

Первоочередной задачей при самостоятельном монтаже водяного отопления с циркуляционным насосом является составление корректной схемы. Для этого необходим план дома, на котором наносится расположение труб, радиаторов, запорной арматуры и групп безопасности.

Расчет системы

На этапе составления схем необходимо правильно рассчитать параметры насоса для принудительной отопительной системы частного дома. Для этого можно воспользоваться специальными программами или сделать вычисления самостоятельно. Существует ряд простых формул, которые помогут сделать расчет:

Pн=(p*Q*H)/367*КПД

Где Рн – номинальная мощность насоса, кВт, р – плотность теплоносителя, для воды этот показатель равен 0,998 г/см³, Q – уровень расхода теплоносителя, л, Н – требуемый напор, м.

Пример программы по расчету отопления

Для вычисления показателя напора в принудительной системе отопления дома необходимо знать общее сопротивление трубопровода и теплоснабжения в целом. Увы, но сделать это самостоятельно практически невозможно. Для этого следует воспользоваться специальными программными комплексами.

Вычислив сопротивление трубопровода в системе водяного отопления с циркуляцией, можно рассчитать требуемый показатель напора по следующей формуле:

Н=R*L*ZF/10000

Важно

Где Н – вычисляемый напор, м, R – сопротивление трубопровода, L – протяженность наибольшего прямого участка магистрали, м, ZF – коэффициент, который обычно равен 2,2.

По полученным результатам подбирается оптимальная модель циркуляционного насоса.

Монтаж отопления с циркуляцией

Пример скрытого монтажа коллекторного отопления

На основе расчетных данных подбираются трубы нужного диаметра, а к ним – запорная арматура. Однако на схеме не показан способ монтажа магистрали.

Трубопроводы могут быть установлены скрытым или открытым способом.

Первый рекомендуется применять только при полной уверенности в надежности всей системы отопления частного коттеджа с принудительной циркуляцией.

Нужно помнить, что от качества компонентов системы будет зависеть ее работоспособность и эксплуатационные показатели. В особенности это касается материала изготовления труб и запорной арматуры. Помимо этого для двухтрубной схемы системы отопления с принудительной циркуляцией рекомендуется прислушаться к советам профессионалов:

• Установка аварийного источника подачи электроэнергии для циркуляционного насоса в случае отключения электропитания;
• При использовании антифризов в качестве теплоносителя следует проверить его совместимость с материалами изготовления труб, радиаторов и котла;
• По схеме отопления дома с принудительной циркуляцией котел должен располагаться в самой низкой точке системы;
• Кроме мощности насоса необходимо сделать расчет расширительного бака.

Аналитика параметров систем отопления с принудительной циркуляцией поможет составить объективное мнение о ней:

Как выглядит схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией?

К сожалению, история не сохранила имя изобретателя водяного отопления, известно лишь, что появилось оно давно. И все это время схемы водяного отопления занимали лидирующее положение.

Шли годы, создавались экономичные котлы для различных видов топлива, разрабатывались новые схемы отопления, изготовлялись радиаторы на основе новейших материалов. Но альтернативы системе водяного отопления нет до сих пор.

Она легко монтируется, элементы системы легко приобрести, а ее эксплуатация не вызывает проблем. Популярная схема отопления с принудительной циркуляцией весьма эффективна для создания комфорта в доме.

Классификация по способу перемещения теплоносителя:

• контуры отопления с естественным (гравитационным) движением теплоносителя;
• системы принудительной циркуляции.

Простые схемы самотечного отопления могут быть только открытые, контуры с принудительной циркуляцией обычно закрытые с герметичным мембранным баком. Если же установить насос в «обратку» контура самотечной системы, то КПД контура возрастет.

Современные требования к контурам отопления

Сегодня можно купить котел любой мощности, работающий на различном топливе. В продаже есть котлы известных мировых марок, трубы из металла и пластика, арматура.

Есть в наличии все необходимое для монтажа контуров отопления любой конфигурации и мощности.

Сегодня любая система отопления частного дома с принудительной циркуляцией проектируется и создается без проблем, при наличии определенных финансовых ресурсов.

Основные требования к системам обогрева:

1. простота монтажа контура;
2. экономичность;
3. надежность системы;
4. энергонезависимость (по возможности).

Что лучше, принудительное или естественное движение воды

В контурах создаются условия для движения теплоносителя под действием гравитации и уклон трубопроводов, устанавливается открытый расширительный бак. Так создается самотечная система отопления частного дома, дешевая, простая и надежная.

Напорный трубопровод поднимается вверх для создания напора в системе. При монтаже трубопроводов, как напорного так и «обратки» выдерживается небольшой уклон по направлению течения воды.

Скорость движения теплоносителя незначительная, поэтому для увеличения эффективности монтируют трубы большего диаметра.

Используемая чаще система водяного отопления с принудительной циркуляцией монтируется с циркуляционным насосом. Он встроен в котел или устанавливается отдельно. Наличие насоса увеличивает КПД системы и экономит топливо.

Преимущества систем с циркуляционным насосом:

• диаметр труб для отопления с принудительной циркуляцией меньше;
• трубную разводку легко скрыть под полами;
• равномерный нагрев батарей;
• возможна разводка коллекторного типа.

Недостаток, который имеет схема отопления дома с принудительной циркуляцией – зависимость от электрической сети. Если в регионе проблемы с энергоснабжением, то можно применить специальные устройства для организации бесперебойного питания от аккумулятора.

Для котлов применяют ИБП (источник бесперебойного питания), например фирмы SinPro. Он автоматически включается и обеспечивает подачу напряжения на циркуляционный насос. Второй недостаток — шум, создаваемый работающим циркуляционным насосом.

При установке котла в нежилом помещении этим недостатком можно пренебречь.

Одно и двух-трубные системы отопления

Разработано и смонтировано множество схем отопления. Но все они модификации или комбинации из двух вариантов систем, которые можно определить базовыми вариантами.

Базовыми или основными схемами можно считать:

1. однотрубную;
2. двухтрубную.

Контур отопления однотрубный

Популярна простая однотрубная система, как она работает? Просто, чрезвычайно просто. От котла по одной трубе идет горячий теплоноситель и, пройдя последовательную цепочку батарей, возвращается в котел. Этот принцип реально использует схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией, причем, установка байпаса на насосе превращает ее в «самотечную» систему.

Недостатки однотрубной системы:

• неравномерность нагрева радиаторов;
• для замены батареи нужно отключить систему.

Недостатки вышеописанной схемы практически устранены в модернизированной однотрубной схеме отопления, которая известна как «ленинградка», по месту ее изобретения в СПБ.

В Санкт-Петербурге «ленинградка» применяется даже в многоэтажных домах. Шаровые краны на входе/выходе батареи позволят заменять или ремонтировать батареи без выключения отопления.

Батареи врезаются в подающую трубу параллельно.

Трубопровод поднимается на второй этаж, вода поступает в батареи расположенные по горизонтали последовательно.

Совет

Затем от последнего радиатора трубопровод опускается вниз и подключается к горизонтальной линейке радиаторов, а затем остывший и отдавший свою энергию теплоноситель поступает в котел. Недостатком подобной системы считается неравномерный нагрев радиаторов.

Это недостаток особенно заметен, если применяется «самотек», но если установлен циркуляционный насос, разница в температуре практически незаметна.

Контур отопления двухтрубный

Самыми оптимальными считаются схемы систем отопления с принудительной циркуляцией в контуре. Подобные системы эффективны для одноэтажных коттеджей, домов и дач и легко обеспечат теплом двухэтажный дом большой площади.

Для реализации этой схемы монтируются две трубы — подающий трубопровод и «обратка». Батареи подключаются параллельно, они снабжаются запорной арматурой и устройствами для удаления воздуха.

Эта схема обеспечивает равномерный нагрев батарей, но расход труб на монтаж значительно больше. Дополнительные расходы компенсируются эффективной работой отопления.

Вертикальная двухтрубная схема

Вертикальная закрытая система отопления с принудительной циркуляцией схема реализуется в двух вариантах – с нижней (горизонтальной) или верхней разводкой. Горизонтальная разводка организуется следующим образом. Труба «подачи» поднимается на верхний этаж, к нему подключается все батареи, которые подключены к «обратке». Недостаток – наличие двух труб в помещении.

Вертикальная двухтрубная система второй вариант

Вертикальная двухтрубная разводка значительно меньше влияет на интерьер, т. к. через комнату проходит одна труба и ее проще скрыть. Стояк подачи поднимается на чердак, затем труба опускается вниз и запитывает радиатор.

Радиатор на втором этаже последовательно соединяется с радиатором нижнего этажа и уже с него вода попадает в трубопровод «обратки» на нижнем этаже.

Так функционирует замкнутая система отопления с принудительной циркуляцией, выполненная по вертикальной двухтрубной схеме.

Коллекторная схема разводки

Для сложных контуров, с большим числом подключений обязательно организовывается принудительная циркуляция в системе отопления с раздачей теплоносителя через коллектор.

Такая система раздачи нашла применение для двухэтажных домов или одноэтажных домов со значительной площадью обогрева.

Иногда применяется комбинированная разводка, а для сложной конфигурации системы ставится дополнительный насос для системы отопления с принудительной циркуляцией оптимизирующий функционирование системы.

Если в доме уже работает контур отопления, который использует естественную циркуляцию, то улучшить эффективность такой системы отопления можно за счет установки в «обратке» циркуляционного насоса недалеко от котла. В результате образовывается открытая система отопления с принудительной циркуляцией схема при этом не требует изменений.

Обобщение

Реализованная система отопления с принудительной циркуляцией схема которой может быть любая, обеспечит более качественное отопление жилища. Затраты на создание такой системы больше, чем на монтаж системы с естественной циркуляцией, которые окупятся за счет более экономного расходования топлива.

Возможных вариантов организации систем отопления (СО) всего два:

1. система с принудительным движением (ПЦ);
2. система с естественной циркуляцией жидкости (ЕЦ).

Система (ЕЦ) имеет открытый расширительный бак, а при установке в «обратке» циркулярного насоса работает достаточно хорошо. Насос увеличивает КПД системы.

Система ПЦ относится к закрытым системам, а расширение теплоносителя компенсируется в закрытом мембранном баке. Это базовые системы, а базовыми схемами считаются — однотрубная и двухтрубная.

На основе этих базовых элементов создаются контуры отопления, являющиеся комбинацией или модернизацией базовых систем и базовых схем.

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома

Комфортная температура в комнатах необходима для проживания в доме, поэтому владельцы частных построек, особенно, в которых возведен не один этаж, а два, задумываются о способах монтажа обогрева всех комнат. Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома – это идеальный вариант для поддержания необходимого тепла в любое время года.

Вариант схематичного обогрева всех этажей

Виды водяного отопления частного двухэтажного дома своими руками со схемами

Самые популярные и подходящие варианты отопительных систем с использованием воды – это с принудительной и естественной циркуляцией.

Второй вариант не требует постоянного подключения к сети, практичен, так как перебои в подачи электроэнергии никак на наго не влияют.

Выполняя монтаж такой системы, необходимо использовать трубы, имеющие внушительный диаметр, и устанавливать их под наклоном.

Вариант схемы отопления частного дома с естественной циркуляцией

Схема с естественным поступлением носителя тепла более приемлема для одного этажа, в двухэтажных постройках применяют метод принудительной подачи воды.

Для него следует монтировать котел, бак расширительный, коллектор, прибор отопления и систему труб. Циркуляция происходит за счет работы насоса, а для нагрева используется разнообразное топливо.

Может питаться и от электроэнергии для осуществления обогрева дома.

Возможная схема

Разберем, почему предпочтение отдают принудительной системе.

Естественный вариант поступления носителя тепла

Схема для двух этажей мало чем отличается от варианта с одним этажом. Она достаточно распространена и оправдывает свою популярность.

Расширительный бачок совсем необязательно монтировать на чердаке, однако, оставить его сверху, на втором этаже. Таким образом будет обеспечиваться сток носителя тепла. Поступая сверху в батареи, тепло будет распределяться равномерно по площади всего дома. Следует соблюдать наклон труб в 3-5 градусов для постоянного стока жидкости.

Расширительный бачок находится на втором этаже

Подающие трубы могут располагаться под потолком или подоконниками. Такая система обогрева здания имеет ряд достоинств:

• нет надобности в постоянном подключении к сети;
• работает без перебоев;
• легкость в использовании;
• нет шума в процессе эксплуатации.

Как можно скрыть большие трубы

Минусов в таком варианте намного больше, поэтому владельцы домиков в два этажа предпочитают схему отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома. Недостатки естественного поступления воды по кругу:

• сложный и длительный монтаж;
• нет возможности обогревать площадь свыше 130 кв. м;
• малая производительность;
• из-за большой разницы температур между подачей и обраткой повреждается котел;
• внутренняя коррозия из-за кислорода;
• постоянная надобность отслеживать состояние труб и невозможность применять антифриз;
• затратность установки.

Самостоятельный монтаж такой отопительной системы очень сложен, поэтому владельцы построек предпочитают принудительную систему, которую можно установить самостоятельно без затрат больших усилий.

Статья по теме:

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома: ее достоинства и недостатки

Монтаж такого типа отопления намного легче выполнить самостоятельно. А также такой вид обогрева имеет ряд достоинств:

• не требуется приобретать определенные трубы нужного диаметра;
• можно применить недорогие радиаторы и сэкономить деньги;
• большой срок эксплуатации узла, так как нет перепада температур;
• можно регулировать уровень тепла;
• простота монтажа.

Трубы с меньшим диаметром смотрятся намного лучше

Минусы у такой системы обогрева также присутствуют, но их значительно меньше. Во-первых, это работа от электросети, то есть при отключении подачи электроэнергии перестанет происходить обогрев дома. Во-вторых, присутствует шум от работы насоса, однако, он негромкий, поэтому практически незаметен.

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Для обогрева с таким видом циркуляции выбирают несколько вариантов схем:

• с одной трубой;
• двумя;
• коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Особенности однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией

В данном варианте используют две ветви. На каждом этаже монтируется запорная арматура, чтобы обогревать часть комнат при необходимости. Пройдя через трубы, носитель тепла снова поступает в одну трубу, идущую к котлу.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

Статья по теме:

Система с двумя трубами

Чаще всего в домиках в два этажа монтируют двухтрубную систему отопления с принудительной циркуляцией, схемы которой могут быть различны. Они делятся на несколько подтипов:

• тупиковая;
• попутная;
• коллекторная.

Самый легкий вариант – первый. Основной недостаток такой системы – практически полное отсутствие контроля режима температуры. Необходимо устанавливать радиаторы с большим контуром в отдаленности от котла.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома может быть любой. Рассмотрим более подробно популярный самостоятельный вариант монтажа «Ленинградки».

Что такое «Ленинградка» и особенности монтажа

Одна из популярных схем, которая появилась еще в СССР, для отопления частного дома – «Ленинграка». Своими руками смонтировать такой способ обогрева несложно. Разберем основные моменты и особенности конструкции однотрубной принудительной системы.

«Ленинградка» в виде схемы

Популярной она остается до сих пор, так как имеет ряд преимуществ:

• малые затраты на оборудование;
• легкость монтажа;
• можно прокладывать трубы где захочется;
• красивый внешний вид;
• можно подключить несколько отопительных котлов.

Можно проложить трубу отопления вдоль внешних стен. Однако, есть и минус системы, пока носитель тепла идет по кругу, происходит потеря мощности, поэтому приходится увеличивать секции радиаторов.

Особенности работы системы обогрева

Для корректной работы системы отопления «Ленинградка» необходимо подключать все элементы последовательно. Температура носителя тепла на выходе будет значительно ниже, чем на входе. За счет этой разницы происходит кругооборот теплоносителя.

Такая разводка отопления от котла в частном доме образует замкнутое кольцо, которое расположено по периметру вей площади. Вблизикотласледует сделать врезку вертикальной трубы, чтобы обеспечить разницу температуры для движения тепла. Сверху врезки подключаете расширительный бачок, который будет поддерживать температуру носителя тепла на одном уровне.

Самый легкий вариант

Обратите внимание

Батареи врезаете в общую магистраль в зависимости от прокладки основных труб. При этом несмотря на простоту монтажа, можно дополнительно смонтировать термостат, балансирующие вентили или краны любого типа действия.

Чтобы полностью понять принцип монтажа «Ленинградки», предлагаем посмотреть видео материал.

Схема однотрубной системы отопления «Ленинградка» 

В заключение

• Для обогрева двухэтажного частного дома лучше использовать принудительную систему подачи носителя тепла, которая не требует сложного монтажа и много места для больших труб.

Можно установить котел таким образом

• Можно выбрать любую подходящую схему для подключения радиаторов, которая будет подходить именно вашей конструкции дома.
• Если самостоятельно разобраться не получается, обратитесь к специалистам, которые из расчета необходимой мощности, подберут нужную схему и смонтируют ее.

Загрузка…

Системы отопления с принудительной и естественной циркуляцией – выбор схемы

Системы отопления классифицируются по многим признакам. Рассмотрим, как они различаются по принципу побуждения циркуляции, и в каком случае какой вариант выгоднее.

Для нормальной работы отопительной системы необходим постоянный поток воды (или другого теплоносителя) по трубопроводам. Схема построения трубопроводов ориентирована на один из двух способов создания данного движения:

1. с естественной циркуляцией;
2. с принудительной циркуляцией.

Чем они различаются?

Различие двух этих схем заключается в способе перемещения теплоносителя: если в первом случае он перемещается за счет естественной конвекции, то во втором варианте схема включает в себя насос для перекачки воды. Разберем подробно оба варианта.

Системы отопления с естественной циркуляцией

В системе с естественной циркуляцией используется принцип перемещения теплоносителя под влиянием конвекции. Чем больше температура, тем меньше плотность среды, и под влиянием сил, объясняемых законом Архимеда, нагретый теплоноситель перемещается в верхние точки схемы отопления, а остыв опускается вниз.

Подобная схема не требует дополнительных затрат энергии на создание циркуляции и может работать только за счет тепла вырабатываемого котлом, или другой теплогенерирующей установкой.

Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Для данной схемы обязательно используются насосы или другие устройства (инжекторы и т. п.), для принудительной перекачки воды (теплоносителя). Возможность самостоятельной циркуляции в данном случае почти не важна. Это несколько усложняет конструкцию, но позволяет добиться и определенных преимуществ.

К достоинствам можно отнести:

1. возможность упростить гидравлический расчет;
2. возможность использовать трубы и арматуру меньших диаметров, делая отопление менее материалоемким;
3. если здание имеет большую высоту, то единственный способ подать теплоноситель на верхние этажи — использование насосов. Например, в 10 этажном здании статическое давление воды в системе составляет порядка 3-4 атмосфер, а отопление с естественной циркуляцией чаще всего не может создать напор более 1,5 – 2 бар.
4. для данной схемы не важна протяженность труб, так как не может из-за срыва конвекции сложится такая ситуация, что теплоноситель прекратит движение;
5. при монтаже необязательно точно выдерживать уклоны — если конструкция здания требует, то можно расположить переходы со значительным перепадом по уровню;
6. можно значительно повышать давление в системе, повышая КПД и эффективность работы котлов.

Выбор способа циркуляции

Разберем случаи, когда имеет смысл проектировать схемы с естественным движением теплоносителя (воды):

1. если отопление монтируется для небольшого помещения;
2. если принудительная система циркуляции с электронасосами не может быть обустроена из-за отсутствия электроснабжения;
3. если возможны длительные перебои с подачей электроэнергии, которые при реализации схемы с принудительной циркуляцией могут вызвать остановку обращения воды и разморозку труб и радиаторов.

Если требуется создание высокого давления, повышение эффективности использования котельного оборудования, более интенсивная циркуляция теплоносителя (воды), то следует отказываться от естественной схемы движения потоков в пользу принудительной.

Часто как аргумент в пользу отказа от принудительной системы отопления приводят дополнительные затраты энергии на питание электронасосов. Но это неверно — по эффективности использования энергоресурсов, система отопления с принудительной циркуляцией значительно превосходит оппонента.

В заключении нужно заметить – даже при затруднении с электроснабжением можно не отказываться от преимуществ системы с использованием циркуляционного насоса.

Подобное оборудование позволяет  реализовать все преимущества систем с принудительной циркуляцией без необходимости подключения внешнего питания. Но есть один минус — подобные установки чаще всего рассчитаны только на газ или жидкое топливо.

Система отопления дома с принудительной циркуляцией. Варианты. Схемы

Когда зарождались системы отопления, то по своей идее они были с естественной (или как модно говорить) с гравитационной циркуляцией теплоносителя. Можете прочитать здесь.

 Но прогресс шел вперед и гравитационные системы отопления благодаря изобретенным насосам начали превращаться в системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Что в свою очередь повлекло за собой как плюсы, так и минусы.

Так давайте прямо сейчас подробно разберемся во всех достоинствах и недостатках принудительного отопления частного дома.

Главный минус принудительного отопления

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

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

Вы конечно возразите мне. Я прям, пишу эту статью и чувствую ваше возмущение на счет того, что можно обеспечить автономную подачу электричества. Да можно.

Важно

Но если исходить из этого, тогда необходимо монтировать систему отопления из медных труб, ставить погодозависимую автоматику, электронные термоголовки, инвертор и так далее.

То есть навертеть систему по полному, чтобы не париться на счет отключения электричества, газа и не тревожить вас, особенно когда Вы с похмелья.

Я к чему. Конечно можно сегодня сделать все. За ваши деньги любые ваши капризы. Недавно бала рассчитана смета одному заказчику со всеми пожеланиями и возможностью еще и дальнейшей модернизации. В итоге стоимость оказалась 7000 рублей на квадратный метр. Если у вас изначально есть такие средства, то конечно лучше сразу все учесть и смонтировать.

А что делать тем, у кого бюджет ограничен? То есть большинству из нас. Конечно лучшее — это быть осведомленным на счет того, что такое отопление дома с принудительной циркуляцией.

И если у вас реальные проблемы с качеством и количеством подаваемого электричества и у вас нет лишних 30-70 тыс рублей на приобретение дизель, бензин генератора или инвертора, то систему отопления частного дома с принудительной циркуляцией я бы пока не рассматривал.

Но как я сказал, обязательная работа циркуляционного насоса — это главный и единственный минус системы отопления с принудительной циркуляцией. В остальном отопления частного дома с принудительной циркуляцией вполне себе положительная и практичная система.

Плюсы отопления с принудительной циркуляцией

Так как циркуляция теплоносителя осуществляется с помощью насоса, то нет необходимости монтировать трубы большого диаметра как, например, в системах с естественной циркуляцией. Например, на 8 (восемь) радиаторов средней мощности достаточно трубы дм 32 ППР. А если делать гравитационную систему, то необходим дм 50 ППР.

То есть можно сказать, что принудительное отопление дома дешевле изначально из-за того, что используются трубы меньшего диаметра и дешевле по стоимости. Сегодня это большой плюс к нашему бюджету на отопление.

Таким образом, если диаметр труб меньше, значит в системе меньше теплоносителя. А раз меньше теплоносителя, то меньше надо тратить энергоносителя на его нагрев.

Второй большой плюс принудительного отопления дома — это экономичность. (Подразумевается по умолчанию при устройстве систем с насосом.) Так же если Вы, врежете насос в систему с естественной циркуляцией, то добавите вашей системе отопления 30 % эффективности.

Далее из плюсов можно отметить то, что системы отопления дома с принудительной циркуляцией не громоздкие, как с естественной. И такие системы можно легко спрятать в конструкции стен, полов и потолков.

Так же систему с принудительной циркуляцией не боятся разумного количества отводов и поворотов. Так как правильно подобранный насос продавит вашу систему отопления по-любому.

Совет

Еще одним плюсом является то, что системы с принудительной циркуляцией можно монтировать любой сложности и с любым сочетанием тепловых приборов.

Можно вместе к одному контуру отопления подключить и полы, и радиаторы. Можно на один контур отопления подключить разные радиаторы, завесы, нагреватели для вентиляции, внутрипольные конвекторы и так далее. Насос все продавит.

Как улучшить систему с принудительной циркуляцией?

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

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

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

Что в итоге?

Следовательно, перед устройством отопления дома такой циркуляцией тщательно взвесить все за и против. Необходимо подробно проконсультироваться со специалистами, прикинуть все это к своему дому и только после этого начинать монтаж.

Если подытожить, то отопление дома частного с принудительной циркуляцией теплоносителя является именно системой современной цивилизации с идеальными условиями подачи электричества. Можно сказать, что такая система  хороша для города, в котором обеспечена бесперебойная подача электричества.

Но если ваш дом далеко и Вы можете позволить себе бесперебойную подачу электричества, то эта система так же для вас. В остальных случаях необходимо хорошо подумать о том, в каком случае можно использовать систему отопления дома с принудительной циркуляцией.

Схемы отопления частного дома для обустройства своими руками

Владельцы частных домов свободны в выборе способа обогрева жилища, поскольку в своих индивидуальных застройках они сами устанавливают автономные системы отопления (далее СО). Доминирующими по популярности среди «частников» являются СО с водяным теплоносителем, превосходящие по технико-экономическим показателям варианты отопления паром, воздухом или газом.

Частный дом с коммуникациями системы отопления

На рисунке показан дом современной постройки, оснащенный многочисленными трубными разводками от котла для обслуживания комплекса батарей отопления, системы теплых полов, бойлера косвенного нагрева и потребителей горячего водоснабжения.

В практике индивидуального домостроения применение водяного отопления частного дома базируется на использовании проверенных десятилетиями схем СО, отличающихся между собой отдельными специфическими признаками.

Естественно, что при проектировании дома, в расчете всех его функциональных систем учитываются новые тенденции в обустройстве жилища и его обслуживании.

При монтаже коммуникаций и установке оборудования для водяного отопления внедряются новые технологические способы и материалы.

Чего стоят, например, настоящая экспансия полимерных трубопроводов, настойчиво вытесняющих стальные трубы, или переход монтажных бригад на использование инверторных сварочных аппаратов взамен сварочных монстров со шлангами и кабелями.

Принцип работы СО с водяным теплоносителем

Обогрев жилых помещений индивидуальных застроек способом водяного отопления осуществляется посредством циклического движения водяного теплоносителя по замкнутому контуру «котел – приборы отопления – котел».

Процесс циркуляции воды по трубопроводам контура осуществляется в следующей последовательности:

• теплоноситель нагревается в котле до высокой температуры, регламентированной теплотехническим расчетом параметров теплосети;
• побуждаемый к движению в трубопроводах теплотрассы за счет конвекции (естественная циркуляция) или при нагнетании избыточного давления циркуляционным насосом (принудительная циркуляция) водяной поток в соответствии с выбранной схемой разводки протекает через отопительные приборы, отдавая им часть тепловой энергии для обогрева окружающей обстановки;
• остывший теплоноситель, покидающий приборы отопления, поступает обратно в котел для повторного нагрева и возобновления циклического движения по замкнутому кругу.

Принцип функционирования системы обогрева с другими теплоносителями аналогичен водяному отоплению, но по эффективности жидкостной вариант намного превосходит газовый. Пар или горячий воздух отдают небольшую часть принесенного тепла регистру или радиатору, тогда как горячая вода передает через батареи до 95% тепловой энергии.

Техническая реализация обогрева жилья с использованием круговорота водяного теплоносителя в замкнутом отопительном контуре обеспечивается при участии трех основных функциональных элементов:

1. котла отопления, необходимого для нагрева воды;
2. отопительных приборов, передающих тепловую энергию горячей воды в окружающую обстановку для непосредственного обогрева жилья;
3. трубопроводов контура циркуляции, по которому циркулирует вода.

На рисунке приведен эскизный проект распределения водяного теплоносителя в индивидуальной постройке.

Эскизный проект распределения водяного теплоносителя в частном доме

Чтобы сделать из системы отопления по-настоящему работоспособный, автоматически  управляемый комплекс, при проектировании здания разработчики включают в схему отопления дополнительные элементы и блоки:

• бак расширительный, компенсирующий повышение давления в СО и собирающий излишки влаги, объем которых возрастает при нагреве жидкости;
• насос циркуляционный или насосную группу для нагнетания избыточного давления при монтаже СО на принудительном способе циркуляции;
• запорную и регулирующую арматуру, обеспечивающие в автоматическом режиме рабочие параметры теплосети в соответствии с гидравлическим и теплотехническим расчетом;
• группу безопасности, состоящую из манометра, воздухоотводчика и клапана сброса давления, обеспечивающую выход котла на рабочий режим без перегрева и вскипания теплоносителя;
• фильтры тонкой и грубой очистки, защищающие котел от механического сора из радиаторов отопления.

Обустройство водяного отопления своими руками будет несколько проще, если приобрести отопительный котел со встроенными элементами типа насоса и управляющей автоматики.

На рисунке приведена схема водяного отопления двухэтажного дома, в которую включены все вышеперечисленные функциональные элементы.

Схема водяного отопления двухэтажного дома

Варианты систем водяного отопления

Самостоятельное обустройство СО в своем доме вовсе не означает, что домовладелец обязан все сделать собственноручно.

Точный расчет рабочих параметров системы отопления с учетом тепловых потерь строения, монтаж оборудования и коммуникаций, пуско-наладку можно поручить сторонним специалистам, но в каждом вопросе владелец жилища должен прекрасно разбираться, поскольку принятие решения остается за ним. У него не должно быть явных сомнений, только здравый расчет и четкое понимание конкретной ситуации.

Для частного дома рекомендуется следующая последовательность подготовки к обустройству системы отопления:

1. Подбор отопительного котла с учетом доступности того или иного типа энергоносителя в данном регионе. Расчет мощности котельного агрегата, соответствующей рассчитанным заранее показателям теплопотерь здания.
2. Выбор варианта циркуляции воды в замкнутом контуре отопления. По способу побуждения движение жидкости может быть принудительным или естественным.
3. Выбор схемы конструктивной реализации отопительной системы. Выполнение монтажа системы может проводиться по одноконтурной или двухконтурной схеме разводки трубопроводов.

Принятие правильного решения по данным трем позициям предопределяет весь дальнейший ход монтажных операций по обустройству СО и позволяет до начала монтажа определиться:

• с типом разводки теплотрассы (верхний или нижний);
• со схемой движения теплоносителя (тупиковое или попутное);
• с потребной  протяженностью трубопровода.

Выбор котла для СО

Подборка котла для домашней котельной с водяным отоплением должна учитывать несколько основных моментов.

Цена и доступность энергоносителя

Оптимальным выбором является природный газ от центральной магистрали. Его с успехом может заменить сжиженная пропан-бутановая смесь, поставляемая в баллонах.

На фото показана домашняя котельная с газовым котлом отопления.

Газовый котел в системе отопления частного дома

Неоспоримыми достоинствами котлов на магистральном газе являются:

• высокий КПД;
• длительный ресурс безаварийной работы;
• простота обслуживания.

Из недостатков газовых котлов на природном газе можно отметить следующие факторы:

• необходимость получения разрешения от госорганов на монтаж котла;
• при скачках давления агрегат может отключаться;
• шум, сопровождающий работу топливного агрегата.

При отсутствии газового топлива рынок котельного оборудования предлагает:

• твердотопливные котлы, сжигающие уголь, дрова, пеллеты, торф и другие виды твердого топлива. Для них не нужно разрешений на установку, эти котлы просты в эксплуатации и легко ремонтируются. Большим минусом твердотопливных котлов являются сложности по заготовке топлива и обслуживанию;
• жидкотопливные агрегаты, работающие на дизельном топливе, керосине, солярке, отработке, мазуте. Из-за высокой стоимости оборудования и топлива уступают в популярности другим типам отопительных котлов;
• электрические котлы, нагревающие водяной теплоноситель сетевой электроэнергией. Довольно популярны благодаря невысокой стоимости оборудования, простоте его монтажа и обслуживания. К негативным моментам относят высокие тарифы на электроэнергию, выходы из строя автоматики, энергозависимость аппаратуры.

Предназначение котла в ОС

В зависимости от предназначения котлы для частных домов производятся двух типов:

• одноконтурные модели – только для отопления;
• двухконтурные модели – отопление плюс горячая вода для санитарно-хозяйственного пользования.

Площадь обогрева помещений

Котел выбирается из расчета 1 кВт паспортной мощности на 10 кв. метров площади жилища, которое необходимо отапливать. В этом эмпирическом показателе учтена высота комнаты не более 3 метров. Усредненные значения мощности котельного агрегата в зависимости от отапливаемой площади:

• для площади от 60 до 200 кв.м рекомендуется мощность котла не более 25 квТ;
• площадь от 200 до 300 кв.м – мощность от 25 до 3 кВт;
• для 300-600 кв. м – от 35 до 60 кВт.

Чтобы сделать выбор более обоснованным, используются поправочные коэффициенты, учитывающие дополнительных потребителей тепла, способ утепления дома и размеры окон.

Виды циркуляции в контуре СО

Движение теплоносителя в замкнутом контуре домашней системы отопления обеспечивается двумя разными способами побуждения:

• за счет разницы плотностей горячего и холодного водяного теплоносителя – естественная циркуляция;
• при нагнетании циркуляционным насосом избыточного давления в системе – принудительная циркуляция.

Схема отопления помещения способом естественной циркуляции

Контур естественной циркуляции функционирует без включения в теплотрассу специального нагнетающего оборудования. Вода нагревается в котле, поднимается кверху (трубы красного цвета), проходит через радиаторы и, отдав им свое тепло, возвращается в котел (синие трубы) для нагрева.

К очевидным преимуществам для самостоятельного обустройства систем отопления с естественной циркуляцией (их еще называют гравитационными и самотечными СО) относятся следующие факторы:

• энергонезависимость отопления, что особо важно в регионах с нарушениями работы электрических сетей;
• отсутствие дорогостоящего насосного оборудования.

Из недостатков самотечной схемы отметим:

• необходимость тщательного расчета циркуляционного напора на этапе проектных работ, чтобы обеспечить нормальное перемещение теплоносителя в трубопроводах;
• использование только металлических труб диаметром не менее дюйма, что удорожает стоимость монтажа;
• строгое соблюдение монтажных уклонов (не менее 5 мм на каждом метре) на горизонтальных участках теплотрассы;
• невозможность сделать локальное отключение радиатора или участка теплотрассы при необходимости замены батареи или труб.

Гравитационную систему при самостоятельной установке в своем доме рекомендуется внедрять для отопления площади не более 100 кв. метров.

Схема отопления с принудительной циркуляцией

Контур с принудительной циркуляцией в системе отопления более универсальный, поскольку избыточное давление от циркуляционного насоса, включенного в схему согласно расчета его мощности, позволяет подачу теплоносителя по любой разводке теплотрассы без каких-либо ограничений. Более того, монтаж схемы с принудительным побуждением позволяет регулировать температуру каждого отдельного радиатора  системы и отключать локальные участки теплотрассы без остановки работы СО.

Однотрубные и двухтрубные схемы СО

На рисунке показаны схематичные варианты однотрубной и двухтрубной систем отопления для частного двухэтажного дома.

Схемы однотрубной и двухтрубной СО

Монтаж однотрубной СО предполагает последовательное подключение всех отопительных приборов к одному трубопроводу.

Горячий теплоноситель (красная линия) по пути движения отдает тепло радиаторам и к последней батарее приходит уже порядком остывший. Эффективность работы последнего радиатора всегда ниже по сравнению с остальными.

Главными достоинствами однотрубной схемы являются:

• несложный тепловой и гидравлический расчет схемы;
• экономия материалов для монтажа теплотрассы;
• простота монтажа, позволяющая своими силами обустроить разводку системы отопления от котла до радиаторов.

К недостаткам относятся:

• неравномерный обогрев здания;
• невозможность регулировки тепла от каждого радиатора.

Для двухтрубной системы используются две ветки трубопроводов. По одной ветке (красная линия на рис.) осуществляется подача горячей воды в радиаторы, другая ветка, названная «обраткой», собирает остывшую воду и доставляет ее в котел (синяя линия). В числе преимуществ перед однотрубной схемой называют:

• возможность приостановки работы отдельного теплоприбора без прекращения циркуляции во всем контуре;
• одинаковый нагрев всех батарей отопления независимо от их расположения относительно стояков;
• удобство регулировки температуры во всех комнатах.

Недостатками этой схемы считаются:

• сложный монтаж;
• сложность самостоятельного расчета и проектирования системы;
• более материалоемкая разводка трубопроводов.

Коммуникации системы отопления частного дома

Видео про схемы

Нюансы монтажа однотрубной системы отопления без ошибок представлены в этом видео.

Система отопления частного дома является сложной конструкцией, ничуть не уступающей коммуникациям многоквартирного дома. Владельцу дома необходимо разбираться во всех нюансах монтажа и пуско-наладки оборудования для отопления своего жилища. Тогда задача самостоятельной установки у себя дома надежной отопительной системы не покажется невыполнимой.