Как сделать систему отопления с естественной циркуляцией

Наиболее эффективным и удобным в эксплуатации является водяное отопление квартир и частных домов. Существует несколько разновидностей водяного обогрева дома. В зависимости от количества контуров сети бывают одноконтурные и двухконтурные. Двухтрубная система отопления частного дома часто используется при обогреве многоэтажных построек и жилых сооружений большой площади. В свою очередь сети с двумя контурами классифицируют на несколько видов по различным параметрам.

Подробный обзор

Особенности двухтрубной разводки

Теперь чтобы скачать приложение от 1xBet на свой Андроид телефон достаточно перейти по ссылке и скачать APK файл. Больше нет необходимости искать официальный сайт букмекерской конторы.

Двухтрубное отопление в отличие от одноконтурной системы реализуется с использованием двух магистральных трубопроводов – подачи и отведения. При этом каждый отопительный прибор подключен к подающей и отводящей трубам. Благодаря параллельному подключению батарей во все приборы подается теплоноситель с одинаковой температурой, что обеспечивает равномерный прогрев дома. Эффективность отопительной системы достигается за счет того, что у каждого радиатора есть регулируемая подача.

Теплотехнический расчет системы отопления 2-х этажного частного дома

Теплотехнический расчет определяет рабочие параметры системы отопления — общую величину потерь тепла в здании, мощность оборудования, количество отопительных приборов и т.д.

Мощность теплогенератора рассчитывают по сумме теплопотерь дома, которая учитывает:

  • площадь отапливаемых помещений;
  • климатические условия местности;
  • наличие и состояние, в котором находится термоизоляция помещений;
  • материал и толщину наружных (несущих) стен, полов и перекрытий;
  • конструкцию кровли, наличие технического этажа;
  • герметичность и размер окон, уличных (балконных) дверей.

Система из двух труб

Положительные и отрицательные качества

2 х трубная система отопления — коллекторное подключение

Для начала обратим внимание на сильные стороны:

  • в отличие от одноконтурной системы, вода здесь будет иметь практически одинаковую температуру. Всё дело в том, что теплоноситель из трубы только подаётся в батарею, а возвращается уже по другому каналу, следовательно, температура не падает;
  • у вас есть возможность индивидуальной регулировки каждого из радиаторов. Вы можете просто контролировать интенсивность подачи воды, установив ручную или автоматическую запорную арматуру;
  • для того чтобы заменить или почистить отдельно взятую батарею, вам не придётся отключать всю систему (сливать воду). Отключение отдельно взятого отопителя производится при помощи той же запорной арматуры, собственно, как и требует того инструкция по монтажу;
  • у двухконтурной системы есть возможность естественного (конвекционного) подключения — здесь не нужно высокое давление, создаваемое циркуляционным насосом для однотрубки.

Теперь давайте обратим внимание на отрицательные качества:

  • у вас в интерьере будёт дополнительная труба, которая в некоторых случаях проходит под потолком, что портит дизайн помещения;
  • также цена материала, которую определяет двухтрубная система отопления, всегда будет выше из-за количества материала.

Существует ещё один, чисто логический вариант — двухтрубная система отопления в отличие от одноконтурной разводки, не нуждается в дополнительном количестве отопителей.

Конвекционная или естественная циркуляция: 1 схема

Конвекционная система с естественной или конвекционной циркуляцией

Для передвижения теплоносителя в двухтрубном контуре вам обязательно понадобится расширительный бачок. Здесь просто учитываются физические параметры, относящиеся к жидкостям.

При нагревании любой теплоноситель расширяется, следовательно, его объём будет увеличиваться и займёт дополнительное место. В таких ситуациях нужно сделать коллектор, высотой не менее полутора метров — вода при нагреве попадёт в расширительный бачок и далее станет передвигаться по трубам под воздействием гравитации.

У конвекционных схем есть явное преимущество перед принудительным передвижением теплоносителей — они энергонезависимы. Кроме того, расширительный бачок здесь максимально прост — это просто какой-либо резервуар, обеспечивающий определённое содержание жидкости, например, пластиковая бочка.

Но, как говорится, не бывает всё так гладко — естественная циркуляция требует применения труб большого диаметра, что автоматически приводит к увеличению объёма теплоносителя. А раз так, то вам, естественно, понадобится больше энергии на подогрев воды.

То есть чем больше объём, тем больше нужно огня на подогрев. Кроме того, раскачка запуска системы здесь тоже будет занимать много времени — воде нужно нагреться, чтобы подняться по коллектору.

Принудительная циркуляция: 2 схема

Циркуляционный насос

Например, в газовом конвекционном или конденсационном котле есть собственный циркуляционный насос, который обычно обеспечивает всю циркуляцию жидкости по контуру.

Также бывают ситуации, когда нужно поднять воду на большую высоту и стационарный насос от котла не справляется с такой нагрузкой. В таких случаях нужно увеличить мощность нагнетания жидкости.

И тогда ставят (врезают в контур) дополнительный циркуляционный насос. Обычно это делается в самой высокой точке трубопровода, но не на подаче, а на обратке — вода как бы высасывается из системы.

Читайте также:  Как и из чего делаются самоделки для отопления дома?

При применении антифриза в теплоносителе расширительный бачок должен быть закрытого типа. Испарения этого вещества вредны для вашего здоровья.

Варианты монтажа: важное

Установка такого рода отопительной системы требует главного решения: какую схему монтажа применить, расположить трубы горизонтально или по вертикали? Для того, чтобы схема работала вертикально, необходимо начать все отводы к радиаторам от вертикального стояка. Схема в вертикальном исполнении позволит избежать воздушных пробок, но «влети в копеечку». Вариант с вертикальной подачей идеальна при монтировке системы в двух или трех этажном здании – в таком варианте каждому этажу будет соответствовать свой отвод к стояку.

Горизонтальная схема водяного отопления выбирается, прежде всего, в малоэтажном строительстве – легко и логично присоединить радиаторы по цепочке именно по линии горизонта.

Варианты монтажа: важное

Стояк системы располагают в коридоре или на площадке  общего пользования.  

Выбор отопления в двухэтажный дом

Чтобы верно подобрать схему, нужно учитывать множество факторов:

Выбор отопления в двухэтажный дом
  • предпочитаемый вид топлива или энергоносителя;
  • величину отапливаемой площади;
  • надежность электроснабжения в вашей местности;
  • бюджет, выделяемый на закупку оборудования и монтаж;
  • материал, из которого построено здание;
  • сложность прокладки труб;
  • прочие условия.

Как уже говорилось, первое место во всех отношениях занимает двухтрубная система закрытого типа с мембранным расширительным баком. В двухэтажном коттедже средней площади (до 300 м²) вам хватит диаметра труб 20—25 мм, которые при желании нетрудно провести скрытым способом. Разве что в начале схемы придется поставить трубопровод Ø32 мм.

Выбор отопления в двухэтажный дом

Примечание. Учтите, что трубы из полипропилена делаются с толстыми стенками, поэтому «живое» сечение у них существенно меньше, чем в металлопластике либо сшитом полиэтилене.

Предлагаем еще несколько рекомендаций по выбору отопительной схемы для дома в 2 этажа:

Выбор отопления в двухэтажный дом
  1. При частых и длительных отключениях электричества нужно задуматься о монтаже открытой самотечной системы и установке напольного котла, способного работать автономно. Покупка блоков бесперебойного питания или генераторов не всегда оправдана.
  2. В тех же условиях нельзя монтировать напольные сети, подключаемые к гребенке. Без насоса они работать не смогут.
  3. В здании с печным отоплением лучше задействовать разводку с естественной циркуляцией и открытым расширительным баком. Как самостоятельно сделать водяной контур в печке, рассказывается в этой инструкции.
  4. Чтобы организовать обогрев теплыми полами без радиаторов от твердотопливного котла, придется ставить буферную емкость и смесительный узел, что не всем доступно. Дешевле сделать высокотемпературную радиаторную сеть и подсоединить по двухтрубной схеме. Блок резервного питания для насоса в этом случае обязателен.
  5. Ленинградку применяйте в домах малой площади (до 150 м²), причем делайте ее с принудительной циркуляцией. Если размеры здания больше, а вам нужна самотечная система, то смело монтируйте вертикальные стояки с верхней подачей теплоносителя и открытым бачком, установленным на чердаке.

Второй вариант – использование настенного газового котла, способного поддерживать температуру на выходе до 50 °С. Правда, в таком режиме работы он станет расходовать больше газа и быстрее засоряться от сажи.

Выбор отопления в двухэтажный дом

Подробный разбор различных систем отопления для двухэтажных частных домов смотрите в последнем видео:

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

  • При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
  • Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
  • При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам.

Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.

Читайте также:  4 способа регулировки температуры теплых водяных полов

Преимуществ у данного решения несколько:

  1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
  2. Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией
  1. Подача и обратка проходят по разным трубам.
  2. Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
  3. Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

  1. Равномерное распределение тепла.
  2. Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
  3. Проще выполнить регулировку системы.
  4. Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
  5. Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Нормы и требования к водяному автономному отоплению

Основные требования разработаны в строительных нормах и правилах.

Из рекомендаций можно выделить:

  • температура жидкости в трубах не должна быть выше +90°С;
  • оптимальный температурный режим должен быть в пределах +60÷80°С;
  • при открытом монтаже водяного отопления, необходимо крепление труб при помощи клипс, хомутов или устройство металлических каналов;
  • скрытый монтаж допускается выполнять в штробы, каналы, плинтусы. Можно закрыть экранами;
  • при необходимости нужно выполнить теплоизоляцию труб, которые будут проходить по неотапливаемому помещению.

Использование пара

Теплоносителем может быть вода, пар. Устанавливают парогенераторы, позволяющие преобразовать воду в пар, подавать по трубам.

Механизм: горячий воздух легче охлажденного. Прогретый пар быстро движется вверх отопительного узла. Искусственный прогрев не требуется. Поступая в батареи, газ охлаждается. Переходит в жидкое состояние. Снова возвращается в котел.

Отопительные системы жидкостного типа без насоса популярны. Это касается проектов частных, загородных домов. Важно произвести расчеты. Это обезопасит от замерзания холодной зимой.

Rating: 2 Средняя оценка 2 оценок более 1 Поделиться ссылкойКомментарии Дмитрий 20:08

Начал за здравие, а закончил как и все остальные. Тупо переписанное друг у друга. Хорошее вступление,даже развязка пошла, но монтажа в итоге нет.

Rating: 2

Расчет самотечной системы

Чтобы рассчитать и спроектировать отопление с естественной циркуляцией, действуйте в таком порядке:

Расчет самотечной системы

Примечание. Уклоны вычислять не нужно, принимайте стандартное значение 0.5 см на метр длины. Допускаются отклонения в большую или меньшую сторону в диапазоне 0.7…0.2 см/1 м.

Расчет самотечной системы

Сразу о разбить на 2 ветви не удастся. Это значит, что кольцевой трубопровод обязательно пройдет под порогом входной двери. Чтобы выдержать все уклоны, котел придется ставить в приямке.

Расчет самотечной системы

Расчет диаметра труб на всех участках гравитационной двухтрубной системы делается так:

Расчет самотечной системы
  1. Берем теплопотери всего здания (Q, Вт) и определяем массовый расход теплоносителя (G, кг/ч) в главной магистрали по приведенной ниже формуле. Перепад температур между подачей и «обраткой» Δt принимаем равным 25 °C. Затем переводим кг/ч в другие единицы – тонны за час.

  2. По следующей формуле находим площадь сечения (F, м²) главного стояка, подставив значение скорости естественной циркуляции ʋ = 0.1 м/с. Пересчитываем площадь круга в диаметр, получаем размер основной трубы, подходящей к котлу.

  3. Считаем тепловую нагрузку на каждую ветку, повторяем расчеты и выясняем диаметры этих магистралей.
  4. Переходим в следующие комнаты, снова определяем диаметры участков по тепловым затратам.
  5. Выбираем стандартные размеры труб, округляя полученные цифры в большую сторону.
Расчет самотечной системы

Приведем пример расчета самотечной системы в одноэтажном доме 100 м. кв. На представленной ниже планировке уже нанесены радиаторы отопления и указаны тепловые потери. Начинаем с основного коллектора котла и движемся в сторону последних помещений:

Расчет самотечной системы
  1. Величина теплопотерь дома Q = 10.2 кВт = 10200 Вт. Расход теплоносителя в главном стояке G = х 10200 Вт / 25 °C = кг/ч или т/ч.
  2. Площадь поперечника подающей трубы F = т/ч / 3600 х 0.1 м/с = м², диаметр d = 35 мм.
  3. Нагрузка на правую и левую ветку составляет 5480 и 4730 Вт соответственно. Количество теплоносителя: G1 = х 5480 / 25 = 188.5 кг/ч или т/ч, G2 = х 4730 / 25 = 162.7 кг/ч или т/ч.
  4. Сечение правой ветви F1 = / 3600 х 0.1 = м², диаметр составит 26 мм. Левое ответвление: F2 = / 3600 х 0.1 = м², d2 = 24 мм.
  5. В детскую и кухню придут линии DN32 и DN25 мм (округлили в большую сторону). Теперь считаем размеры коллекторов для спальни и гостиной + коридор с теплопотерями 2.2 и кВт соответственно. Получаем оба диаметра DN20 мм.
Расчет самотечной системы

Для подключения небольших батарей можно использовать подводки DN15 (наружный d = 20 мм), на плане указаны размеры DN20

Расчет самотечной системы

Внимание! Полученные в результате расчетов диаметры указывают на размер внутреннего прохода трубопроводов (обозначение – DN или Ду).

Читайте также:  Как своими руками сделать отопительный котел

Осталось подобрать трубы. Если варить отопление из стали, на котловой стояк пойдет Ø48 х 3.5, ветви — Ø42 х 3 и 32 х 2.8 мм. Оставшуюся разводку, в том числе подводки к батареям, делаем трубопроводом 26 х 2.5 мм. Первая цифра размера указывает на внешний диаметр, вторая – толщину стенки (сортамент водогазопроводных стальных труб).

Двухтрубная или лучевая схема отопления. Какая лучше?

Разводок труб радиаторного отопления существует немалое количество, но в силу многих своих преимуществ, особенно закрепились две разводки: двухтрубная и лучевая.

Чаще всего любому застройщику приходится выбирать между двумя этими системами (если само собой было решено установить радиаторы).

Совет

В надежде получить рекомендации от монтажников, обычно не встречаешь объективности и каждый сватает то, что ему удобнее.

А есть еще самая приятная фраза, которую любит слышать каждый заказчик: «ну это, вы там сами решите, а нам без разницы что монтировать». Давайте попробуем адекватно разобраться в сильных и слабых сторонах двухтрубной и лучевой радиаторной разводки

Что такое двухтрубная система?

Это следствие эволюции однотрубной системы, в которой избавились от всех основных недостатков. В этой системе к радиатору подводятся параллельно две трубы. Одна подающая, дальше подача, другая обратная, дальше обратка. В подачу идет горячий теплоноситель, и он попадет практически с одной и той же температурой в каждую батарею. А по обратной, само собой течет уже остывший теплоноситель.

В однотрубной системе мы сталкивались с тем, что за подачу и обратку отвечала всего одна закольцованная труба. Поэтому разница температур между первой и последующими батареями была более существенная. И систему не возможно было «уровнять» так, чтобы каждый радиатор был одинаковой температуры.

Что такое лучевая схема отопления?

Лучевая система – это по сути уже эволюция двухтрубной системы. Не такая существенная, но все же эволюция. Здесь так же идут две трубы: подача и обратка. Только разница в том, что на каждую батарею приходит трубопровод от распределительного коллектора. Коллектор такой же, какой используется при монтаже водяного теплого пола.

Давайте теперь выделим сильные и слабые стороны каждой схемы отопления

Какое отопление дешевле?

Самый выделяющийся плюс двухтрубной системы – это цена. Эта система дешевле лучевой. В основном за счет того, что используется меньше труб и не нужно докупать распределительный коллектор.

Но в двухтрубной системе используется больше фитингов. На последнем нашем объекте площадью 300 квадратов разница между лучевой и двухтрубной системой составила 30000.

В обоих случаях использовались металлопластиковые трубы, а так же соединения одной и той же фирмы.

С одной стороны, это можно записать в минусы лучевой системы. Но с другой стороны, для такого объекта многим застройщикам разница в 30000 будет являться несущественной.

Двухтрубная или лучевая схема отопления. Какая лучше?

Используемые материалы

При лучевой разводке используются только металлопластиковые трубы или трубы из сшитого полиэтилена с более утолщенной стенкой.

Количество стыков

Здесь свое явное преимущество за лучевой системой отопления. Ее главное преимущество —  отсутствие соединительных деталей в бетонной стяжке. Все соединения находятся в коллекторе и на самом радиаторе. Соответственно, если что-то когда-нибудь вздумает потечь, то произойдет это в видимом поле и вы быстро сможете все устранить.

У двухтрубной системы все соединения заливаются бетонной стяжкой и утапливаются  в стены. Это добавляет вероятность какой-либо протечки в следствии эксплуатации системы. Хотя прессовые и натяжные соединения труб славятся своей надежностью, поэтому на самом деле аварии возникают довольно редко

Другое дело, если вы используете полипропилен. Там стыков еще больше и большая часть из них так же находится в недоступной области. Вот тут уже действительно лотерея. Если вдруг, монтажник заварил неаккуратно стык, то он может потечь не сразу. Выдержит год — два. А там и начнется веселье. Так что с полипропиленовыми трубами при скрытом монтаже я бы рекомендовал быть чрезвычайно аккуратным.

Регулировка температуры

В этих системах есть удобные способы регулировки температуры. Чаще всего используются термоголовки на радиаторах. Это относительно недорогой и удобный вариант регулировки.

Преимущество лучевой системы в том, что можно поставить на коллектор сервоприводы и регулировать температуру в каждом помещении при помощи комнатных термостатов. Этот вариант уже значительно дороже, но в то же время и более продвинутый.

Каков итог?

К несущественному минусу лучевой системы можно отнести то, что требуется пространство для установки коллектора. А оно и в правду не всегда присутствует. Плюс ко всему желательно коллектор ставить посередине дома.

Если рассматривать эти две системы в плане эффективности, экономичности, то у них абсолютный паритет. Обе системы замечательно справляются со своей функцией.

Просто если бюджет у вас ограничен, то стоит посмотреть в сторону двухтрубной системы. При желании можете использовать и полипропилен. Лучевая же система добавит вам некоторых удобств и спокойствия, что под стяжкой в случае чего, у вас ничего не потечет.

Важно понимать главное. В обоих случаях ваш выбор будет абсолютно правильным!