Автономная система отопления: как всё устроено

Создавая отопительную систему в доме своими руками, следует позаботиться о том, чтобы она была эффективной, безопасной, экономичной, простой в эксплуатации. Всем этим требованиям отвечает тупиковая система отопления. Схема её установки достаточно проста, поэтому при монтаже не возникает особых проблем.

Виды двухтрубных систем отопления

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

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

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

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

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

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

Двухтрубная система отопления в частном доме

Двухтрубная система отопления в частном доме, описание, плюсы и минусы, схема монтажа ошибки при проектировании и монтаже. Рассмотрим эти вопросы подробнее: Описание, плюсы и минусы

Данная группа представлена системами с параллельным монтажом радиаторов и других теплообменников с подводом и отводом воды или антифриза по отдельным трубам. Первая ветвь подает горячий теплоноситель с одинаковыми параметрами ко всем обменникам системы, вторая – собирает остывшую обратку и направляет ее в котел. Двухтрубные системы с равным успехом устанавливаются в частных домах с любой площадью и этажностью и могут иметь как вертикальную, так и нижнюю разводку, замкнутый или открытый тип, естественную или принудительную циркуляцию носителя.

Преимущества такого подключения радиаторов проявляются в:

Двухтрубная система отопления в частном доме

Равномерной температуре на входе радиаторов и возможности отключения и регулировки каждого теплообменника без останова работы всей системы. Высокой эффективности вне зависимости от этажности и площади обогрева частного дома. Сравнительно низких показателях гидравлического сопротивления и возможности установки менее мощного насоса. Ремонтопригодности и возможности внесения изменений в схему разводки после ее ввода в эксплуатацию.

Двутрубную систему отопления однозначно рекомендуют выбрать при планировании присоединения к дому отапливаемой пристройки, при необходимости разводка удлиняется как в вертикальном, так и горизонтальном направлении.

Эксплуатационных недостатков у двухтрубной схемы немного, при соблюдении ряда правил и обосновании числа радиаторов расчетом она функционирует без частого завоздушивания и с максимальной энергоотдачей. Минусы проявляются лишь в существенном удорожании сметы из-за необходимости прокладки второй линии труб, усложнении схемы разводки и трудоемкости монтажа. Схема монтажа

Для успешной циркуляции теплоносителя в обратке таких систем по возможности устанавливается электронасос.

Естественная циркуляция допускается в одноэтажных домах с площадью не более 150 м2, требует большего сечения труб (при длине одного контура не более 30 м) и в целом встречается реже.

Мощность и напор насоса зависят от площади обогрева и варьируется в пределах:

Двухтрубная система отопления в частном доме

3,5 м3/ч и 0,4 МПа в домах с площадью до 2502 (стандартный диапазон для большинства частных домов); От 4,5 м3/ч и 0,6 МПа при площади от 250 до 350 м2; От 11 м3/ч и 0,8 МПа в площади свыше 350 м2.

Читайте также:  Альтернативные способы отопления частного дома

Внутренний диаметр труб обосновывается расчетом, при средних значениях в 32 мм у основных подающих магистралей, 20 – у отводов для присоединения радиаторов.

Сечение первой линии в любом случае должно совпадать с диаметром выходного патрубка котла.

Расположение расширительного бака зависит от типа разводки: при верхней прокладке труб ёмкость устанавливается на чердаке или в специальном помещении второго этажа, при нижней – в схему вводят устройства для вывода излишков воздуха помимо кранов Маевского на радиаторах, бак монтируют в верхней точке котельной, трубы подачи и отвода закладываются с разницей уровня в 20-30 см.

Вертикальные двухтрубные сети, как правило подключаются снизу, горизонтальные – любым удобным способом. Ошибки при проектировании и монтаже

При обосновании сечения труб и мощности радиаторов, котла и насоса расчетом и использовании качественных материалов проблем не возникает, к возможным ошибкам относят лишь:

Двухтрубная система отопления в частном доме

Нижнее одностороннее подключение радиаторов. Эффективность работы двухтрубной системы во многом зависит от величины теплоотдачи радиаторов, оставлять непрогретыми углы в данных схемах категорически не рекомендуется. Отказ от установки балансировочных вентилей и термостатических клапанов на подводах к радиаторам. Главное преимущество двухтрубного исполнения – возможность точной регулировки параметров при такой ошибке не проявляется, а инерционность системы, наоборот, возрастает. Экономию на утеплителях при прокладке труб на чердаках в планах с верхней разводкой. Пропускание этапа балансировки с выгонкой пузырьков воздуха.

Мнение против

В среде специалистов по отоплению есть и совершенно противоположное мнение относительно двухконтурных котлов. Виной тому единственный, но порой весьма существенный недостаток. Абсолютно все агрегаты подобного типа работают в поочередном режиме, то есть либо греют теплоноситель для нужд отопления, либо воду для ГВС и именно на неё делается основной приоритет. Это буквально означает, что пока кран с горячей водой пребывает в закрытом состоянии, котёл отапливает дом, а вот если включить горячую воду, то отопление перестанет работать.

Мнение против

Стоит понимать, что приборы не остынут моментально, но и постоянную температуру в доме поддерживать они не смогут. Как правило, это происходит практически незаметно, разве что вы откроете кран ГВС на 2-3 часа без остановки. Поэтому большинство владельцев двухконтурных котлов никогда не жалуются на своих домашних «тружеников». Но это до поры до времени, ведь ничто в этой жизни не вечно. Самая уязвимая часть любого котла — теплообменник. Если он выйдет из строя, вы окажитесь, и без горячей воды, и без тепла.

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:

  1. C нагретым теплоносителем. Подающая магистраль, на схеме обозначена красным цветом.
  2. 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.

Отопление дома паром и водой

В обыкновенных городских многоэтажных и многоквартирных домах, как правило, на протяжении долгого времени использовались (и во многих случаях сейчас используются) именно системы парового отопления для обогрева помещения. Идея парового отопления проста и, вероятно, знакома многим. От близлежащей теплоэлектроцентрали по сложной системе трубопровода пар, созданный от нагревания обыкновенной воды в отоплении, поднимается под определенным давлением в дома, расположенные на этой сети.

Устройство отопительной системы

Отопление дома паром и водой

В каждом доме, собственно, также имеется своя система циркуляции нагревательного элемента — воды, которая нагревается от подаваемого теплоэлектроцентралью пара в специальном теплораспределительном пункте.

Таким образом, по факту в многоэтажных домах, система отопления является водяной, но на определенном этапе этой системы нагревается все-таки от пара. Хотя, в самой системе нагревания многоэтажного дома пар и не участвует, идея отопления именно паром в частном доме имеет место быть, в связи со своей актуальностью и относительной простотой.

Запорно-регулирующая арматура: как работает

— для перекрытия радиатора, чтобы провести ТО,

— для перекрытия стояков и ответвлений,

— чтобы отключить тепловые или насосные приборы с целью ремонта,

— для заполнения и опорожнения всей системы.

Шаровой кран в разрезе

  • Запорно-регулирующая – есть 3 вида деталей:
Запорно-регулирующая арматура: как работает

Балансировочный вентиль

Читайте также:  Danfoss терморегулятор инструкция по применению в батарее

Регуляторы давления

Радиаторные клапаны термостатики

Запорно-регулирующая арматура: как работает

Термостатический смесительный клапан

Запорно-регулирующая арматура помогает равномерно раздавать тепло в доме. Она управляет движением теплоносителя и температурой. Это экономит деньги собственника и делает безопасной работу системы в целом.

Монтаж отопительной системы

Положительно разрешить проблему – как сделать отопление в частном доме схема его приведена выше, можно, если соблюдать определенные правила и последовательность работ. Монтажные работы начинаются с установки и последующей обвязки котла. Газовые котлы с мощностью до 60 кВт, монтируются в кухонном помещении. Все правила установки котлов подробно изложены в инструкциях к ним.

Монтаж отопительной системы

Обвязка отопительного котла — процесс подключения нужного оборудования.

Смонтировать контур отопления из газоводопроводных (металлических) труб можно двумя способами — методом сварки и с применением резьбовых соединений. Конечно, сварочным методом можно быстро создать систему, но она получится неразборной. Соединив трубы системы резьбовыми соединениями можно в любой момент легко изменить конфигурацию или произвести замену любого отрезка магистрали. Особого внимания, при любых методах монтажа, требует схема подключения радиаторов отопления в частном доме, и ее нужно заранее нарисовать и рассчитать.

Монтаж отопительной системы

Трубы для системы водяного отопления коттеджа

Разобравшись с источником тепла, перейдем к рассмотрению системы переноса нагретой воды к радиаторам. Речь пойдет о трубах.

Материал труб имеет большое значение при расчете их нужного диаметра

Трубы для системы водяного отопления коттеджа

Так как имеется в виду автономная система отопления в загородном доме, то условия работы для магистралей можно назвать щадящими:

  • температура около +80°С, максимум – +90-95°С;
  • давление в магистрали – 2-3 атмосферы, больше бывает редко;
  • скорость движения воды – 0,4-0,7 м/с;
  • качество теплоносителя зависит от качества воды в местности, где стоит коттедж.

Трубы для такой системы обогрева могут изготавливаться из стали, полипропилена или сшитого полиэтилена. Металлические изделия отличаются высокой прочностью и стойкостью к самым высоким значениям температуры и давления. Но за такими выдающимися характеристиками идут высокая цена стальных труб и трудности, связанные с монтажом.

Трубы для системы водяного отопления коттеджа

Стальные трубы отопления

Трубы из нержавейки во всей красе

В условиях загородного дома более предпочтительным вариантом являются изделия из полипропилена. Они стоят недорого, обладают достаточной прочностью и долговечностью, с ними удобно работать. Но, покупая такие трубы, следует проявлять известную осторожность, чтобы не приобрести по ошибке изделия, не приспособленные к функционированию с горячей водой отопительной системы. Потому старайтесь отдавать предпочтение полипропиленовым трубам с армированием.

Трубы для системы водяного отопления коттеджа

Армированные ПП трубы, фитинги

Важно! Некоторые владельцы коттеджей и мастера-сантехники в качестве недостатка полипропиленовых труб приводят высокую стоимость оборудования, необходимого для их пайки друг с другом и для монтажа. Но эта проблема вполне решаема – возьмите нужные инструменты на короткое время в аренду у фирмы, занимающейся продажей сантехнических изделий и материалов.

Аппарат для раструбной сварки пластиковых труб Makina Plastik FORA WELD 1500-2ST

Трубы для системы водяного отопления коттеджа

Еще одним вариантом труб для отопления коттеджа может стать сшитый полиэтилен. Он также обладает неплохими показателями прочности и стойкости к высокому давлению и температуре, но при этом покупка оборудования для работы с ним может вылиться в довольно серьезные расходы. Потому заранее разузнайте, есть ли возможность взять напрокат все необходимые инструменты для пайки и монтажа магистралей из сшитого полиэтилена.

Полиэтиленовые трубы для отопления

Калькулятор расчета общего объема системы отопления

Трубы для системы водяного отопления коттеджа

Укажите запрашиваемые данные и нажмите «РАССЧИТАТЬ ОБЪЕМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ» . КОТЁЛ Объем теплообменника котла , литров (паспортная величина) . РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ БАК Объем расширительного бака, литров . ПРИБОРЫ ИЛИ СИСТЕМЫ ТЕПЛООБМЕНА . Разборные, секционные радиаторы Тип радиатора: — чугунные МС-140 с межосевым 500 мм — чугунные МС-140 с межосевым 300 мм — чугунные ЧМ-2 с межосевым 500 мм — чугунные ЧМ-2 с межосевым 300 мм — алюминиевые с межосевым 500 мм — алюминиевые с межосевым 350 мм — биметаллические с межосевым 500 мм — биметаллические с межосевым 350 мм Общее количество секций . Неразборные радиаторы и конвекторы Объем прибора по паспорту Количество приборов Теплый пол — нет — есть Тип и диаметр трубы Общая длина контуров . ТРУБЫ КОНТУРА ОТОПЛЕНИЯ (подача + обратка) Стальные трубы ВГП Ø ½ «, метров Ø ¾ «, метров Ø 1 «, метров Ø 1¼ «, метров Ø 1½ «, метров Ø 2 «, метров Армированные полипропиленовые трубы Ø 20 мм, метров Ø 25 мм, метров Ø 32 мм, метров Ø 40 мм, метров Ø 50 мм, метров Металлопластиковые трубы Ø 20 мм, метров Ø 25 мм, метров Ø 32 мм, метров Ø 40 мм, метров . ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ (теплоаккумулятор, гидрострелка, коллектор, теплобоменник и другие) Наличие дополнительных приборов и устройств: — нет — есть Суммарный объем дополнительных элементов системы

Читайте также:  Дома с индивидуальным отоплением. Отзывы, плюсы и минусы

Какие используются отопительные системы 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.
  • Использование однотрубной системы. Схемы 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 система 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 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:

Главный недостаток

  • Зависимость системы от электричества.

В идеале домашняя греющая сеть должна выполняться двумя контурами для обогрева жилых помещений и обеспечения потребностей в горячей воде.

Критерии выбора схемы разводки

Они будут зависеть от вида сжигаемого топлива, общей площади нагрева объекта и состоянии его теплоизоляции, модели котла и его расположения.

В основном применяются одно-, двухтрубные или коллекторные схемы монтажа. И если первые две используются для агрегатов с естественной и принудительной циркуляцией, то последний способ работоспособен исключительно в насосной схеме транспортировки теплоносителя.

Однотрубный вариант соединяет одну закольцованную линию и последовательное включение в нее приборов нагрева. В двухтрубном — от котлоагрегата идут 2 самостоятельные трубы подача/обратка, к которым на подаче подключаются нагревательные приборы.

При коллекторной обвязке – обустраивается один или несколько коллекторов, к каждому нагревательному прибору прокладывают самостоятельную трубу. Она также позволяет включать «теплый пол» из полипропиленовых трубопроводов.

Критерии выбора схемы разводки

Несмотря на то, что коллекторная схема приводит к приличному удорожанию проекта, но зато в плане регулирования процесса теплоснабжения, она является самой совершенной. Современные тепловые схемы в странах ЕС функционируют исключительно с использованием такого варианта. Несмотря на то, что на этапе проектирования потребуется выполнять более сложные расчеты, а сборка использует больший объем PPR-труб, тем не менее, созданная система позволит выполнять тонкую по-комнатную настройку.

Критерии выбора варианта будут зависеть от конструкции котлоагрегата:

  1. Большинство заводов-изготовителей требую выполнять первый метр трубы из стали, особенно для котлов работающих на твердом топливе.
  2. Монтаж из полипропиленовых труб для агрегата на газовом или печном топливе выполняют с применением гидрострелки и коллектора.
  3. Часто газовые котлоагрегаты имеют насосы, встроенные в конструкцию устройства.

Схема обвязки двухконтурного газового котла