5 схем отопления с теплым полом и радиаторами в частном доме

В современном мире технической прогресс не стоит на месте, но во многих домах для обогрева до сих пор используются простые печи. Не смотря на то, что такой вид отопления является одним из наиболее востребованных и привычных вариантов, он обладает некоторыми существенными недостатками. К примеру, самым значимым из них можно считать необходимость заготовки угля или дров, а также заметную разницу температуры воздуха во время топки печки и после её остывания.

Как работает такая система

Движение воды в магистрали парового отопления может происходить без использования циркуляционного насоса, в соответствии с базовыми физическими законами. Знание основ подобных процессов дает возможность правильно рассчитать систему отопления на все случаи жизни.

Главное качество жидкости– это снижение коэффициента плотности при повышении количества градусов. Чем вода сильнее нагревается, тем ниже ее плотность. Генерируется дифференциация напряжения между холодной и нагретой жидкостью. Первая течет самопроизвольно к теплообменнику, при этом вытесняя горючую воду, она движется по магистрали.

При такой циркуляции существует различия в давлении между различными жидкостям. Любой такой контур можно дифференцировать по блокам:

  1. Вода поднимается, нагревая трубы.
  2. По холодным трубам она движется вниз.

Разграничивающий элемент – это крайние точки общего контура (верх и низ).

При создании системы с простым кругооборотом, решается задача достижения дифференциации между водой, которая имеет разные температуры.

Одним из базовых блоков в подобных системах делается базовый стояк – это перпендикулярно зафиксированная труба, которая проводит воду вверх от теплообменного блока. Коллектор разгона обладает повышенной температурой, его «закутывают» в утеплитель особенно тщательно, если вода подается, минуя несколько этажей.

Как правило, система создается так, чтобы верхняя точка коллектора соответствовала верней точке всей магистрали. Там устанавливают выход на бак, также возможно поставить клапан, который будет управлять отводом лишнего воздуха.

Следует учитывать, чтобы блок с высокой температурой самого контура не соприкасался с элементов, по которому движется остывшая вода. Нижня точка магистрали соприкасается с теплообменником, инсталлируется в нагревающий агрегат.

Виды и особенности однотрубного отопления

Проходя через радиатор, охлажденная вода попадает в нижнюю его часть и устремляется по замкнутому кругу обратно к теплогенератору, чему способствует небольшой уклон. Однотрубная система отопления частного двухэтажного дома не имеет обратных стояков. Преимущество такого отопления загородного двухэтажного дома заключается в простоте установки, а также в том, что для их монтажа нужно меньше материалов.

Однотрубная система для загородного дома может быть двух видов:

  1. Со встречным движением воды. В таких трубопроводах водные потоки после прохождения котла и радиаторов сталкиваются в вертикальных участках;
  2. С попутным движением воды. При движении по такому трубопроводу теплоноситель не встречает на своем пути никаких препятствий, так как радиаторы одного уровня не соединены между собой.
Виды и особенности однотрубного отопления

Распространена схема отопления с естественной циркуляцией для дачного двухэтажного дома под названием «ленинградка». Она отличается тем, что все радиаторы одного уровня установлены последовательно.

Также однотрубная гравитационная система отопления частного дома может быть создана с байпасом (регулируемым или с запорными кранами). Во втором случае можно регулировать направление воды для создания в доме оптимальной температуры.

Факт! Существуют системы с автоматической регуляцией таких кранов. Монтаж и подключение котла производится ниже уровня радиаторов.

Основные преимущества и недостатки системы с естественной циркуляцией

Схема системы с естественной циркуляцией

Система отопления, использующая естественную циркуляцию теплоносителя, состоит из котла отопления, а также из двух трубопроводов, по одному из которых подаётся горячая вода, а другой используется для возврата остывшего теплоносителя. Сюда же входит расширительный бак и приборы отопления. Как можно заметить, в системе нет дополнительных устройств, которые стоят обычно не дёшево. В этом, собственно, и заключается главное преимущество гравитационной системы отопления.

Читайте также:  Как заклеить пластиковую трубу отопления?

Для монтажа отопления одноэтажного дома или дачи это часто самый подходящий вариант, хотя и в отоплении двухэтажного дома, имеющего стандартные размеры, такие системы используются довольно часто. По большей части такая популярность обусловлена долговечностью системы, которая, при грамотном монтаже и правильной эксплуатации может служить более полувека.

Основные преимущества и недостатки системы с естественной циркуляцией

Несмотря на то, что системы отопления с естественным движением теплоносителя являются самыми распространёнными при устройстве отопления небольших домов, а также квартир, оборудованных автономным отоплением, они имеют некоторые недостатки. На них следует остановиться подробней. К недостаткам системы отопления с естественной циркуляцией можно отнести следующее:

  • малый радиус действия – система наиболее эффективно работает на горизонтальных поверхностях, где длина трубопровода не превышает 30 метров;
  • небольшое циркуляционное давление теплоносителя, что является основным недостатком системы. В этом случае дальняя от котла комната, как правило, прогревается хуже всего;
  • невозможность регулирования температуры в отдельно взятом помещении;
  • медленный нагрев помещения при включении системы. Это обусловлено большим объёмом теплоносителя, находящегося в системе;
  • системы с естественным отоплением являются более громоздкими, так как для обеспечения продуктивной циркуляции теплоносителя требуется наличие уклонов, направленных в сторону его движения, а это требует больших расстояний;
  • повышенная опасность замерзания системы, особенно связанной с замерзанием воды в расширительном баке, который установлен в помещении, не имеющем отопления.

Но, не смотря на эти недостатки, системы с естественной циркуляцией пользуются большим спросом. В частности, они являются бесценными в связи с тем, что их монтаж не представляет особой сложности. Справиться с установкой системы может каждый, обладающий элементарными умениями в области сантехники. К тому же, установив такую систему один раз, вы забудете о ней надолго.

Насосно-смесительный узел

Сооружать систему отопления по комбинированной схеме в частном доме можно с применением насосно-смесительного узла. Конструкция с ним наиболее эффективна, но обойдётся дороже, в сравнении с использованием 3-х ходового клапана, хотя принцип функционирования такой же.

Охлаждённая вода из обратной трубы разбавляет горячий теплоноситель, а наличие балансировочных кранов позволяет делать это в требуемых пропорциях.

Насосно-смесительный узел

Данный узел бывает в разных комплектациях. Это зависит от предназначения и стоимости оборудования. В стандартное устройство входит:

  • термостатический клапан;
  • погружной термодатчик;
  • балансировочный кран с фиксирующим пружинным вентилем;
  • циркуляционный насос;
  • погружной термометр;
  • резьбовая гильза;
  • перепускной и запорный вентиль;
  • дренажный и шаровой клапан;
  • воздухоотводчик;
  • перепускной байпас.

Как работает отопление по двухконтурной схеме

Конструкция двухтрубной системы водяного отопления предполагает подачу и отвод теплоносителя от каждого радиатора по двум отдельным магистралям. Упрощенно: входной патрубок батареи подключен к подающей линии, выходной – к обратной. По первому трубопроводу нагретая вода из котла раздается всем отопительным приборам, вторая труба собирает остывший теплоноситель и направляет обратно в теплогенератор.

Пример раздачи и возврата теплоносителя от батарей по двум линиям

Особенности двухконтурного распределения воды:

  • если все элементы системы рассчитаны правильно, то каждый радиатор получает теплоноситель одинаковой температуры;
  • изменение протока воды через одну батарею вследствие регулировки мало влияет на работу соседних отопительных приборов;
  • число радиаторов на одной ветви может достигать 40 шт. при условии, что производительность насоса и диаметр подводящих труб обеспечивает расчетный расход воды.

Примечание. Цифра 40 взята на основании практического опыта проектирования и монтажа отопления в производственном цехе. В загородных коттеджах столько приборов к одной ветви не подключается, максимум – 10 шт. Если надо сделать разводку по многоэтажному зданию, сеть теплоснабжения делится на несколько двухтрубных контуров.

Движение воды по трубам и батареям обеспечивается двумя способами – естественным (конвекционным) и принудительным. Вариантов подвода теплоносителя тоже существует несколько, поэтому предлагаем рассмотреть каждую схему отдельно.

Двухтрубная классическая разводка закрытого типа — подключение к напольному котлу

Однотрубная система для дома: расчет диаметра труб

  • Facebook
  • LiveJournal
  • Blogger

Однотрубная система отопления популярна, так как очень проста К отличительным чертам, которыми обладает однотрубная система отопления с естественной циркуляцией, можно отнести:

Однотрубная система для дома: расчет диаметра труб
  • Отсутствие обратной магистрали: охлажденная обратка поступает обратно в нагревательный элемент по той же трубе.
  • Радиаторы нижних этажей прогреваются хуже, т.к. поступающая вниз вода уже охладилась в радиаторах, расположенных выше. Поэтому чем дальше батарея от котла, тем большим количеством секций она должна обладать, чтобы обеспечивать равномерный нагрев всех помещений.
  • Вода циркулирует по трубам, движимая разницей в температуре. На каждом радиаторе можно установить кран, который будет варьировать количество поступающей воды, отправляя остальную в другие радиаторы и регулируя обогрев помещения.
  • Если вода поступает последовательно из одного радиатора в другой, охлаждаясь по пути, не стоит размещать на радиаторах запорные краны, т.к. это может привести в замедлению движения теплоносителя по трубам.
Читайте также:  Теплый пол в ванной: сложности выбора и монтажа

Системы отопления с естественной циркуляцией с последовательным подключением радиаторов монтируют, применяя верхнюю разводку. Соответственно, использовать одноконтурную схему можно только в доме с чердаком, где будет располагаться подающая магистраль. Несмотря на это, такая схема отопления с естественной циркуляцией пользуется популярностью, т.к. ее просто монтировать, а труб требуется меньше, чем для двухтрубной.

Как можно отопить загородный дом

Грамотный проект не останавливается на том типе оборудования, который компания заинтересована продать именно вам, а предлагает разные варианты теплоснабжения дома. Например, у вас к дому подведена газовая магистраль. Газ — достаточно недорогой вид топлива с высокой теплотворной способностью. Ставится одно- или двухконтурный котёл. Газовые котлы относительно недороги, очень эффективны и работают без замены по нескольку десятков лет.

Как можно отопить загородный дом

Образец схемы проекта газового отопления дома

Если мы рассматриваем магистральный газ, возможна доставка газа в баллонах.

Как можно отопить загородный дом

Недостатки автономного отопления дома газом

Газ в баллонах:

Как можно отопить загородный дом
  1. Потребует установки в котёл недешевого редуктора для снижения давления.
  2. Будет улетать как дым в трубу, в буквальном смысле. Например, дом площадью около 150-200 м2 с двухконтурным котлом, который питается от газа на баллонах, может потребовать 10-14 баллонов в неделю.

Это реальные примеры из жизни. Есть дома с не самой плохой теплоизоляцией, температура за окном до минус 25, площадь различается не критично, но им не повезло — рядом нет газопровода. Какой выход? Использовать другие источники теплоснабжения или рассчитать нетрадиционную систему отопления.

Правила монтажа системы отопления без насоса

Во всех гравитационных схемах один минус – нет давления в системе, потому нарушения в монтаже приводят к снижению функциональности конструкции. На работу влияют повороты, высокие или низкие уклоны, отсутствие продуманной схемы.

Чтобы сформировать правильную теплосистему, следует обратить внимание на:

  • выкладку уклонов;
  • тип, диаметр трубы;
  • подачу, вид теплоносителя.

Выбор труб и их уклона в системе отопления

Различается несколько видов материала, пригодного для сооружения трубопровода:

  1. Сталь. Это трубы с относительно невысокой стоимостью, но увеличенной теплопроводностью, прочностью. Сталь хорошо переносит разницу давлений, стойко противостоит коррозии. Минус – потребуется сварка.
  2. Металлопластик. Трубы с гладкой внутренней стороной, минимизирующие образование засоров. Малый вес и линейное расширение – плюсы, небольшой срок эксплуатации (15 лет) и высокая цена – минусы.
  3. Полипропилен. Простой монтаж, герметичность, прочность, длительный срок пользования и неподверженность к промерзанию – достоинства труб, а вот цена товара – минус. Следует учитывать, что стыковка осуществляется пайкой, что снижает затраты на монтаж. Срок службы до 25 лет.
  4. Медь. Предельно прочный материал, который выдерживает нагрев до +500 С. Срок пользования от 100 лет, предельная стойкость к коррозии – плюсы. Но очень высокая цена и масса – явные минусы трубопроводов.

Что касается выбора диаметра, то его нужно просчитать так:

  • учесть потребность помещения в тепловой энергии и к конечной цифре добавить 20%;
  • по СНиП найти параметры соотношения мощности теплосети к внутреннему сечению трубы;
  • выбрать в таблице материал, из которого сделаны трубы, принять в расчет стандартные параметры, в частности, для стальных труб диаметр должен быть не менее 50 мм, но при подборе широких труб эффективность теплоносителя снижается.

Важно! Чтобы самотечная система работала без сбоев, можно сделать так: после каждого разветвления трубы диаметр снижать на один размер. То есть, если к котлу подсоединяется труба в 2 дюйма, после первой батареи диаметр 1,2 дюйма, после следующей – 1,3 дюйма.

Что касается уклона, то по строительным нормам на каждый погонный метр трубы нужно делать наклон размером в 10 мм. Эти стандарты и нужно принимать в учет, планируя отопление самотеком, а схема выкладки, предварительно составленная в виде проекта, поможет промерить параметры укладки при проведении монтажных работ.

Выбор теплоносителя для системы

Чтобы естественная циркуляция в системе отопления частного дома поддерживалась с нужной скоростью, следует выбрать оптимальный теплоноситель. В большинстве случаев выбирается чистая вода – безопасный и дешевый вариант. Можно применять антифриз, но большая плотность с меньшей теплоотдачей нивелируют достоинства жидкости. Гликолевые составы нужны только при условии, что теплосистема не будет использоваться очень длительное время, антифриз не замерзает, и в отличие от воды не прорывает трубы.

Читайте также:  Cхема отопления частного дома с естественной циркуляцией

Выбор верхнего или нижнего разлива

Если применяется нижний розлив, то трубопровод прокладывается на уровне напольного покрытия. При формировании однотрубной самотечной схемы нижний розлив считается не теплоэффективным, схема оправдана для трубопроводов с высоким давлением теплоносителя.

Верхний розлив лучше подходит для частных строений. В этом случае горячий поток подается через трубу под потолком, вода вытесняет воздух, который можно стравить краном Маевского. При верхнем розливе можно делать однотрубную схему отопления, теплоэффективность в этом случае поддерживается на оптимальных величинах.

Зная, как сделать циркуляцию воды без насоса, следует внимательно относиться ко всем этапам проектирования и монтажа. Ошибки в работе приводят к переустановке всех элементов, модификации контура или монтажу насоса, а это увеличивает финансовые вложения.

Элементы принудительной схемы

Вначале несколько слов об установке расширительного бака. Когда течение воды по трубопроводам обеспечивает насос, то вариантов два: поставить открытый либо закрытый бак мембранного типа (экспанзомат). Чаще применяется второй вариант – закрытая система с экспанзоматом. Причин несколько:

через открытую емкость постоянно испаряется теплоноситель; открытая система насыщается кислородом из атмосферы, что ведет к коррозии стальных элементов сети и деталей котла; открытый бак приходится располагать на чердаке и следить за уровнем воды в нем. Когда такой возможности нет, емкость устанавливают в котельной под самым потолком.

Экспанзомат с мембраной принято располагать на обратной магистрали перед входом воды в котел и циркуляционным насосом. При этом на отводе трубы нужно ставить отсекающий кран для замены элемента в случае неисправности. Если вы уже поставили бак на подающей магистрали, — не беда, он и там будет успешно функционировать, противопоказаний к подобному размещению нет никаких.

Элементы принудительной схемы

Важно правильно подобрать насосный агрегат, обеспечивающий принудительную циркуляцию в системе отопления. Слишком мощный вызовет шум воды в трубах и станет попусту расходовать электричество, а слабый значительно снизит эффективность работы схемы. В идеале мощность насоса нужно принимать по расчету, но можно подобрать и на основании практического опыта. Он показывает, что в одноэтажном доме площадью до 150 м2 достаточно модели 25–40, при больших габаритах дома и 2 этажах – 25–55 и 32–55, свыше 2 этажей – 25–80 или 32–80.

В системах закрытого типа обязательно должна присутствовать группа безопасности, монтируемая на выходе подающего коллектора из котла. Ее задача – контроль давления и его аварийный сброс в нештатной ситуации, а также стравливание воздуха в автоматическом режиме.

Разновидности отопительных систем с естественной циркуляцией

Конструкции могут быть реализованы в однотрубном или двухтрубном вариантах. По типу систем выделяют закрытые и открытые схемы установок. Правильно выбранный вид схемы обеспечит её максимальную эффективность.

Закрытый тип

Циркуляционная конструкция закрытого типа получила широкое распространение в странах Европы, а в России только начинает приобретать популярность.

Принципиальная схема

После нагрева, вода под давлением поднимается к расширительному баку, поделённому на 2 части мембраной. Нижняя часть бака заполняется водой, которая сжимает газ (чаще азот или воздух), находящийся в верхней части над мембраной. Создаётся дополнительное рабочее давление, способствующее движению жидкости.

Особенности

Основная особенность конструкции закрытого типа — герметичность бака и создание дополнительного давления в трубопроводе. Иногда для закрытых схем используют циркулярные насосы, которые работают от электросети. Благодаря низкой потребляемой мощности насоса, временное отключение электричества не скажется на работе системы.

Плюсы и минусы

Главные преимущества закрытых отопительных схем связаны с их герметичностью. Благодаря этому система почти не страдает от воздушных пробок, меньше подвергается коррозии, расходует меньшее количество теплоносителя, в качестве которого можно использовать не только воду, но и антифриз. Схема не требует больших уклонов трубопроводов, особенно если используется насос.

Внимание! Основной минус конструкции — необходимость установки большого бака, для которого нужно место. Длительные перебои с электричеством приведут к снижению эффективности схемы с насосом.