Самотечная система отопления с естественной циркуляцией – расчеты, уклоны, виды

Для частных загородных домов и дач, часто устанавливается система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Данное решение имеет свои положительные и отрицательные стороны. Схему выполняют четырьмя различными способами.

Система с гравитационной циркуляцией чувствительна к ошибкам, допущенным во время монтажа отопления.

Принцип работы системы с естественной циркуляцией

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам:

Отсутствие необходимости в установке дополнительного оборудования.

  • Энергонезависимость – во время работы не требуются дополнительные расходы на электроэнергию. При отключении электричества, система обогрева продолжает работать.
  • Принцип работы водяного отопления, с использованием самотечной циркуляции, основан на физических законах. При нагревании уменьшается плотность и вес жидкости, а при остывании жидкостной среды, параметры возвращаются в первоначальное состояние.

    При этом, давление в системе отопления практически отсутствует. В теплотехнических формулах принимается соотношение 1 атм., на каждые 10 м. напора водяного столба. Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм., в одноэтажных зданиях 0,5-0,7 атм.

    Так как при нагреве жидкость увеличивается в объеме, для естественной циркуляции, обязательно потребуется расширительный бак. Вода, проходящая через водяной контур котла, нагревается, что приводит к увеличению в объеме. Расширительный бачек должен находиться на подаче теплоносителя, в самом верху системы отопления. Задачей буферной емкости является компенсация увеличения объема жидкости.

    Система отопления с самоциркуляцией может применяться в частных домах, делая возможным следующие подключения:

  • Работа с бойлером косвенного нагрева воды – подключение к системе с естественной циркуляцией возможно, без необходимости в подключении насосного оборудования. Для этого бойлер устанавливают в верхней точке системы, чуть ниже воздушного расширительного бака закрытого или открытого типа. Если это невозможно, тогда насос устанавливают непосредственно на накопительную емкость, дополнительно устанавливая обратный клапан, чтобы избежать рециркуляции теплоносителя.
  • 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:

    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.

    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.

    Преимуществ у данного решения несколько:

      Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.

  • 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:

      Подача и обратка проходят по разным трубам.

    Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.

  • Второй подводкой батарея подключается к обратке.
  • В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

      Равномерное распределение тепла.

    Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.

    Проще выполнить регулировку системы.

    Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.

  • Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.
  • Как правильно сделать водяное отопление с естественной циркуляцией

    Все гравитационные системы объединяет общий недостаток – отсутствие давления в системе. Любые нарушения во время проведения монтажных работ, большое количество поворотов, несоблюдение уклонов, моментально отражаются на работоспособности водяного контура.

    Чтобы сделать грамотно отопление без насоса, учитывается следующее:

      Минимальный угол уклонов.

    Тип и диаметр труб, используемых для водяного контура.

  • Особенности подачи и вид теплоносителя.
  • Какой уклон труб нужен при самотечной циркуляции

    Нормы проектирования внутридомовой системы отопления с гравитационной циркуляцией, подробно прописаны в строительных нормах. В требованиях учитывается, что движению жидкости внутри водяного контура будет мешать гидравлическое сопротивление, препятствия в виде углов и поворотов, и т.д.

    Уклон отопительных труб регламентируется в СНиП. Согласно указанным в документе нормам, на каждый погонный метр требуется сделать наклон в 10 мм. Соблюдение данного условия гарантирует беспрепятственное движение жидкости в водяном контуре.

    Нарушение наклона при прокладке труб, приводит к завоздушиванию системы, недостаточному прогреву отдаленных от котла радиаторов, и, как следствие, снижению теплоэффективности.

    Какие трубы применяют для монтажа

    Выбор труб для изготовления отопительного контура имеет важное значение. Каждый материал имеет свои теплотехнические характеристики, гидравлическую сопротивляемость и т.д. При самостоятельном выполнении монтажных работ, дополнительно учитывают сложность монтажа.

    Чаще всего используют следующие строительные материалы:

    Металлопластиковые трубы – имеют гладкую внутреннюю поверхность, не дающую контуру засориться, небольшой вес и линейное расширение, отсутствие коррозии. Популярность металлопластиковых труб несколько ограничивает небольшой срок эксплуатации (15 лет) и высокая стоимость материала.

    Полипропиленовые трубы – получили широкое применение благодаря простоте монтажа, высокой герметичности и прочности, длительному сроку эксплуатации и устойчивости к размерзанию. Трубы из полипропилена монтируются с помощью паяльника. Срок службы не менее 25 лет.

  • Медные трубы – не получили широкого распространения за счет большой стоимости. Медь имеет максимальную теплоотдачу. Выдерживает нагрев до + 500°С, срок эксплуатации свыше 100 лет. Особенной похвалы достоин внешний вид трубы. Под воздействием температуры, поверхность меди покрывается патиной, что только улучшает внешние характеристики материала.
  • Какого диаметра должны быть трубы при циркуляции без насоса

    Правильный расчет диаметров труб на водяное отопление с естественной циркуляцией осуществляется в несколько этапов:

    СНиП указывает соотношение тепловой мощности к внутреннему сечению трубы. Высчитываем по приведенным формулам сечение трубопровода. Чтобы не выполнять сложные вычисления, стоит воспользоваться он-лайн калькулятором.

  • Диаметр труб системы с естественной циркуляцией должен быть подобран согласно теплотехническим расчетам. Чрезмерно широкий трубопровод приводит к снижению теплоотдачи и увеличению расходов на отопление. На ширину сечения влияет тип используемого материала. Так, стальные трубы не должны быть уже 50 мм. в диаметре.
  • Существует еще одно правило, помогающее усилить циркуляцию. После каждого разветвления трубы, диаметр сужают на один размер. На практике это значит следующее. К котлу подключена двухдюймовая труба. После первого разветвления контур сужают до 1 ¾, дальше до 1 ½ и т.д. Обратку наоборот собирают с расширением.

    Какой розлив лучше сделать – нижний или верхний

    Естественная циркуляция воды в системе отопления одноэтажного дома во многом зависит и от выбранной схемы подачи теплоносителя непосредственно к радиаторам. Принято классифицировать все типы подключения или розлива на две категории:

    Система с верхним розливом – данное решение оптимально подходит для частного дома. Подача горячей воды осуществляется посредством трубы, расположенной под потолком. Поступающий сверху теплоноситель, вытесняет скопившийся воздух (воздух стравливается через краны Маевского). Однотрубная система водяного отопления с верхним розливом, также отличается эффективностью.

    Какой теплоноситель лучше для систем с самоциркуляцией

    Оптимальный теплоноситель для системы отопления с естественным движением жидкости – это вода. Дело в том, что антифриз имеет большую плотность и меньшую теплоотдачу. Для нагрева гликолевых составов до необходимого состояния, требуется больше времени, сжигаемого топлива, при этом теплоотдача остается на уровне воды.

    За использование незамерзающей жидкости, в качестве довода можно привести два довода:

      Высокая текучесть материала, улучшающая циркуляцию.

  • Способность сохранять текучесть при достижении -10°С, -15°С.
  • Антифриз используют, если планируется в течение долгого времени не отапливать помещение, или делать это с периодичностью, а постоянно сливать жидкость из системы нет возможности.

    Какое отопление лучше выбрать – естественное или принудительное?

    Конструктивные особенности системы с естественной гравитационной циркуляцией, простота монтажа и возможность самостоятельного выполнения работ, сделали такую схему достаточно популярной у отечественного потребителя.

    Но самоциркулирующая конструкция проигрывает по сравнению с контуром, подключенным к насосному оборудованию, в следующих аспектах:

    Падение мощности отопительных приборов при естественной циркуляции теплоносителя по мере отдаленности от котла. Даже при грамотно собранной схеме, разница температуры составляет порядка 5°С.

    Влияние воздуха – основной причиной отсутствия циркуляции является завоздушивание части водяного контура. Воздух в системе отопления может образовываться из-за несоблюдения уклонов, использования открытого расширительного бачка и других причин. Чтобы продавить систему, приходится включать котел на максимальную мощность, что приводит к существенным затратам.

    Отопление двухэтажного дома при естественной циркуляции теплоносителя затруднено по причине существующих препятствий для движения жидкости.

  • Относительно регуляции нагрева, самоциркулирующие системы также уступают контурам, подключенным к насосам. Современное циркуляционное оборудование подключается к комнатным термостатам, что обеспечивает точность теплоотдачи и нагрев температуры в помещении с погрешностью до 1°С. Установка терморегуляторов допускается и в схемах с самоциркуляцией, но погрешность настроек составит 3-5°С.
  • Выбрать систему с естественной циркуляцией, оправдано, в случае отопления небольших одноэтажных зданий. Если требуется отапливать коттеджи и загородные дома площадью более 150-200 м², нужна установка циркуляционного оборудования.

    Главным достоинством схем с самоциркуляцией является их энергонезависимость, но произведя несложные расчеты, можно прийти к выводу, что экономия на электроэнергии не оправдывает потери тепла в процессе самостоятельного движения теплоносителя. Схемы с принудительной циркуляцией имеют большую теплоотдачу и эффективность.

    Cхема отопления частного дома с естественной циркуляцией

    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.

    В таких случаях настоящим спасением станет качественно подобранная схема отопления частного дома централизованной системой отопления с применением электрических или газовых котлов.

    Здесь вы можете посмотреть независимое сравнение разных отопительных систем дачного дома

    Система отопления частного дома с естественной циркуляцией

    Самый простой вариант системы отопления частного дома состоит из нескольких составляющих: котёл, трубопроводы, расширительный бачок, система радиаторов. Этих элементов вполне хватит для того, чтобы создать полноценную систему отопления с естественной циркуляцией (которая также называется гравитационной системой).

    Схема отопления одноэтажного частного дома

    Конструкции подобного типа часто используют в малоэтажном строительстве, в тех местах, где перепады напряжения бывают нередким явлением, так как работа такой конструкции основывается на принципе разности плотности теплоносителя при различных температурах.

    Типовая схема отопления небольшого дома с естественной циркуляцией

    Недостатком такой конструкции можно считать небольшую длину подающего трубопровода (около 30 метров), повышенную инертность, а также большие диаметры труб. Основным достоинством является полная автономность этой системы.

    Пример схемы установки трубопровода для отопления дома Вернуться к оглавлению

    Схема отопления загородного дома

    Системы водяного отопления загородного дома, в зависимости от особенностей конструкции, можно разделить на несколько типов:

    На видео вы можете посмотреть примеры различных систем отопления в частных домах

    Основные элементы системы отопления

    Система отопления, которая может работать в автономном режиме, состоит из огромного числа различных элементов. Чтобы чётко понять и представить себе принцип работы такой системы, следует разбираться в назначениях и принципе работе её отдельных составляющих.

    Котёл

    Котёл является самой главной деталью любой системы отопления, так как именно в нём происходит сгорание топлива и появляется тепло. На сегодняшний день изготавливаются два вида котлов, которые отличаются друг от друга своими функциональными особенностями: одно- и двухконтурные. Именно эти виды используются в большинстве проектов частных домов с котельной.

    Читайте также:  Электрический камин с эффектом пламени

    Одноконтурные котлы могут выполнять одну-единственную функцию – отопление дома, в то время как двухконтурные способны ещё и нагревать воду. Несмотря на то, что двухконтурный котел более популярен, он считается менее надёжным, чем одноконтурный. Причина заключается в следующем: если двухконтурный котел выйдет из строя, то весь дом останется не только без тепла, но и горячей воды. Если же из строя выйдет одноконтурный котел, то дом останется без тепла, но небольшой запас горячей воды всё же будет присутствовать.

    Разница между одноконтурным и двухконтурным котлами

    Двухконтурные котлы оснащены специальными приборами, благодаря которым нагревается вода, а в одноконтурных устройствах она нагревается непосредственно в самом котле, затем движется по радиаторам, после чего возвращается снова в котёл.

    В зависимости от типа установки котлы делятся на напольные и настенные. Подвесные котлы, где используются, в основном, газовые атмосферные горелки, намного лучше приспособлены к колебаниям давления газа в магистральных трубопроводах (так как напольные в таких ситуациях выходят из строя намного быстрее).

    Схема установки одноконтурного настенного котла отопления

    Универсальные котлы

    Такие котлы позволяют использовать практически любые вида топлива, но, самым эффективным будет специализированный котёл, например, для твёрдого топлива или для отопления с помощью солярки. Проект теплоснабжения обязан показать владельцу дома, какова эффективность работы разных котлов, сколько будет стоить газ, уголь, дрова или солярка.

    Конечно, универсальные котлы могут показаться кому-то устаревшими устройствами, но технологии топливной промышленности постоянно развиваются. Например, котёл, который сконструирован для специальных топливных брикетов — это высокотехнологичная и достаточно чистая в экологическом плане система отопления. Конечно, там будет дым и другие продукты сгорания древесины, но все не так критично, как было в Лондоне, в XVIII веке, когда от дыма каминов не было видно небо. Технологии изменились и достаточно серьёзно.

    Водяное отопление частного дома своими руками

    Водяное отопление дома своими руками можно и нужно организовывать — оно востребовано в России. Когда на улице очень холодно, важно иметь высококачественную отопительную сеть. Водяная система отлично показала себя. Топить от печи не настолько эффективно, и такое отопление потребует человеческого присутствия при использовании.

    Принцип работы водяного отопления частного дома

    Зная принцип работы, можно легко сделать своими руками водяное отопление частного дома с насосом, это достаточно просто. Поэтому многие и выбирают этот тип обогрева.

    В замкнутой цепи котел нагревает жидкость до необходимой температуры. А затем она направляется по трубопроводу и заходит в радиаторные элементы. Так помещение нагревается. После этого вода уходит обратно в котельное оборудование.

    Кроме труб, радиаторных элементов и котельного агрегата, отопительная сеть (ОС) состоит:

    Из-за расширительного бачка в ОС нет воздуха, а также он аккумулирует чрезмерно перегретую воду. При помощи циркуляционного насосного оборудования происходит беспрерывное движение жидкости в отопительной сети.

    Кроме того, так протапливаться пространство будет эффективнее, так как скорость нагрева выше самоточного движения.

    Плюсы и минусы системы

    ОС обладает неоспоримыми преимуществами. Плюсы системы заключаются в следующем:

    Имеются и минусы:

    Однако в целом все минусы водяного отопления дома электрическим котлом, например, перекрываются преимуществами.

    Особенности водяной отопительной системы и выбор циркуляционной схемы

    ОС, где теплоноситель циркулирует естественно, по максимуму проста. В такой цепи вода нагревается в котле и по термодинамическим законам уходит в верхнем направлении по стояку. Добравшись до радиаторных элементов, теплоноситель отдает часть теплоэнергии, температурный режим его понижается. Под давлением разогретой остывшая вода спускается обратно в котел — и цикл повторяется.

    Высококачественное насосное оборудование для ОС с принудительной циркуляцией должно соответствовать критериям:

    Мощность определяется размерами жилья, которое требуется нагреть.

    К примеру, чтобы отопить 250 м², требуется циркуляционный насос с показателем 3,5 м³/ч и напором 0,4 атм.

    Помимо этого, на выбор насоса влияют расчеты из проекта отопительной схемы. Это:

    Самостоятельный выбор насосного оборудования может оказаться сложным, поэтому рекомендовано проконсультироваться с экспертом.

    При установке ОС с принудительной циркуляцией носителя тепла не обязательно соблюдать требования к уклону труб. Тепловые магистрали монтируют по прямой линии или с незначительным уклоном относительно слива. Это сделает легче выпуск воды перед осуществлением ремонта или, например, в ситуации, когда ОС предстоит продолжительный простой.

    Установка водяного отопления для частного дома своими руками

    Легко провести самостоятельно любой тип водяного отопления в доме на дровах. Но отопительная схема требует качественного расчета, план составляется подробно. И лучше, когда это сделает профи.

    Процесс установки начинается с того, что подбирается место под котельное оборудование, монтируемое перед выполнением разводки. Понятное дело, профессионалы прекрасно знают, как грамотно спланировать сеть, поэтому на начальном этапе правильно пригласить специалиста.

    Разобравшись с местом для котельного агрегата, нужно сделать под него бетонное основание. Оборудование устанавливается на него и объединяется с дымоходом, а все стыковочные части герметизируются глиняным или иным негорючим материалом.

    Затем нужно начертить, какой будет разводка трубопроводов в отопительной схеме дома. Подробно продумать, где будут установлены радиаторные элементы, стояки и прочие составные конструкции. Именно поэтому важно пригласить мастера.

    Как известно, радиаторы рекомендовано устанавливать под оконными проемами. Это требуется, чтобы горячий воздух от них согревал поступающие холодные потоки. Число секций и их вид должно быть определено не только возможностями в финансовом плане, но и длиной контура. Чем их больше в ОС, тем быстрее вода прогреет помещение.

    Далее прокладываются трубы и выполняется монтаж радиаторных элементов. Ничего сложного: трубопровод ведется к месту монтажа батареи, соединяются все требуемые входы/выходы, затем труба ведется к следующему радиаторному элементу.

    Хорошо, если на каждую батарею будет установлен специальный кран. Он позволит удалять воздух из отопительной сети автоматически.

    Контур замыкается на входе котельного агрегата. Здесь же монтируется фильтрующее приспособление и (если требуется) насосное циркуляционное оборудование. Самый низ ОС должен быть обустроен узлом заливания-сливания. Он необходим для удаления/доливки теплоносителя в ситуации проведения ремонта.

    Особенности устройства однотрубной системы отопления

    Наиболее легкий способ подсоединения радиаторных батарей к котельному оборудованию — это обустройство однотрубной ОС. Схема системы предусматривает наличие единственной трубы, которая ведется по периметру жилья. Она отходит от подающего патрубка котельного агрегата, а заходит во вход. От трубопровода идут отводы около каждого подвода к батарее. Здесь обязательно ставят краны.

    Принцип ОС на одну трубу прост. Кроме того, такая система наиболее доступна — как по комплектующим, так и по установке. Использование однотрубной вариации исключает необходимость создания большого количества трубоотводов, да и разнообразных мелочей расходуется значительно меньше. Многие в курсе, что арматурные элементы по цене составляют внушительную часть трат на ОС всего здания.

    Использование такой ОС, схема которой проста, рационально использовать в маленьких домиках с простым планом размещения комнат. Особенность ее в том, что вода быстро остывает. Поэтому последние на пути теплоносителя батареи нагреваются слабее, чем первые. Это означает, что если дом огромный, то к концу пути носитель тепла практически не сможет ничего согреть. Особенно это касается безнасосного вида циркуляции теплоносителя.

    Когда проводят однотрубную ОС, предусматривается незначительный уклон — примерно 3–5 ° согласно ГОСТ.

    Все радиаторы рекомендовано также оборудовать краниками, нужными для поддержки стабильного давления в схеме, посредством своевременного стравливания воздуха. Подобные краны обладают маленькими отверстиями, прижатыми нетонущим шариком, и открываются при попадании последнего в воздушную среду.

    Устройство двухтрубной системы

    Монтируя своими руками в частном доме водяное отопление от настенного котла, выбирают чаще двухтрубную ОС с подающим и обратным каналом. Она сложнее и устроена так, что каждый радиаторный элемент питается независимо от остальных, т. е. параллельно.

    Двухтрубная схема потребует большего числа материалов, арматуры. Из-за этого она более дорогая, но эффективнее.

    Преимущество такой схемы в ремонтопригодности: можно без проблем заменить или отремонтировать каждый элемент, не тронув всю остальную отопительную линию. Температура каждого нагревательного элемента практически постоянна, что позволяет значительно экономить топливо независимо от его вида.

    Все схемы водяного отопления в частном доме от газовых котлов, сделанные своими руками, основываются на двухтрубном принципе.

    Отличается водяное отопление (по сравнению с печным) возможностью вынести котельное оборудование за пределы жилья. Это значительно облегчает процесс обогрева, но обойдется немного дороже.

    Какая схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией будет оптимальной

    В частных домах практически не используются гравитационные отопительные системы – они уже давно морально устарели, а их эффективность оставляет желать лучшего. На замену им пришли системы с принудительной циркуляцией, которые имеют отличные эксплуатационные характеристики и довольно удобны в обращении – и все это при сравнительно простой конструкции. В данной статье речь пойдет о том, как правильно сделать отопление в одноэтажном доме, используя принудительную схему циркуляции теплоносителя.

    Виды отопительных систем

    Ключевое отличие рассматриваемого типа систем заключается в наличии циркуляционного насоса, который обеспечивает бесперебойное движение теплоносителя в трубопроводе. По сути, именно насос делает водяное отопление одноэтажного дома с принудительной циркуляцией гораздо более удобным по сравнению с гравитационными аналогами.

    Существует всего два основных вида систем с принудительной циркуляцией:

    1. Однотрубная. Данный вид систем демонстрирует приемлемую эффективность только в домах, имеющих небольшую площадь. Как следует из названия, в однотрубной системе присутствует только один кольцевой контур, по которому и двигается теплоноситель. Нередко подобное отопление является модернизированным вариантом гравитационной системы.
    2. Двухтрубная. Системы с двумя контурами достаточно эффективны и отлично подходят для отопления больших домов. Ключевой особенностью двухтрубных систем является наличие двух трубопроводов – подающего и обратного – которые подводятся к каждому радиатору.

    Все монтируемые своими руками схемы отопления частного одноэтажного дома имеют свои характерные особенности и характеристики, которые будут рассмотрены несколько позже. Впрочем, есть и общие черты – каждую батарею нужно обязательно оборудовать краном Маевского, позволяющим при необходимости стравливать воздух из трубопровода. Кроме того, любая отопительная система должна комплектоваться спускным краном, который обычно устанавливают в самой нижней точке обратки.

    Конструкция отопления с принудительной циркуляцией

    Отопительная система, теплоноситель в которой перемещается благодаря воздействию насоса, включает в себя следующие элементы:

    Каждый из этих элементов нужно рассмотреть подробнее еще перед тем, как сделать отопление в одноэтажном частном доме.

    Отопительные котлы

    Схема принудительного отопления для частного дома не может обойтись без отопительного оборудования, в качестве которого может выступать котел одного из следующих видов:

    1. Газовые. Наиболее распространенный вариант. Для установки газовых котлов нужна подведенная магистраль, а процесс установки обходится достаточно дорого. Впрочем, на этом недостатки заканчиваются – работающие на газе котлы обходятся дешевле всех остальных в эксплуатации, и внимания они к себе не требуют.
    2. Электрические. Менее распространенный и сравнительно недорогой вид котлов. Самым большим недостатком подобных устройств является стоимость электроэнергии и ее расход – в конечном итоге затраты на отопление оказываются чрезмерно велики.
    3. Жидкотопливные. Довольно экономичный вид котлов, но назвать его лидером по данному параметру нельзя. В качестве топлива обычно используется солярка, что, с одной стороны, обходится сравнительно недорого, но с другой стороны – ее придется периодически доливать, поэтому оставить котел без внимания будет невозможно.
    4. Твердотопливные. Такие котлы обходятся недорого, да и стоимость твердого топлива (угля, дров и пеллет) сравнительно невелика. Разумеется, для поддержания рабочей температуры придется постоянно закладывать новую порцию топлива – то есть в эксплуатации твердотопливные котлы довольно неудобны.

    Чтобы схема отопления частного дома с принудительной циркуляцией была достаточно эффективной, нужно еще на этапе ее проектирования рассчитать необходимую мощность котла. Лучше всего будет обратиться к специалистам, но при большом желании можно выполнить эту работу и самостоятельно – например, воспользовавшись онлайн-калькулятором. Существует и методика, позволяющая рассчитать приблизительное значение мощности, согласно которой, на отопление каждых 10 кв.м. помещения требуется 1 кВт тепловой энергии.

    Трубы

    Чаще всего для обустройства отопительных трубопроводов используются металлопластиковые трубы. Они имеют массу достоинств, среди которых – отличная способность выдерживать свойственные отоплению температуры, высокая механическая прочность и длительный срок службы. Более традиционным материалом являются трубы из стали, отличающиеся сравнительно небольшой стоимостью, но у них есть серьезный недостаток – подверженность коррозии, из-за которой магистраль довольно быстро придет в неисправное состояние.

    Расчет диаметра отопительных труб для систем с принудительной циркуляцией осуществляется при помощи специальных таблиц, которые учитывают массу параметров, в том числе скорость перемещения жидкости. Как правило, для рассматриваемого типа отопительных систем используются достаточно узкие трубы, поскольку необходимости обеспечивать самостоятельное движение теплоносителя нет.

    Также при проектировании отопления нужно учесть размеры патрубков отопительного оборудования. При наличии разницы диаметров придется использовать различные фитинги, позволяющие нивелировать этот фактор.

    Радиаторы отопления

    Существует несколько вариантов радиаторов, подходящих для установки в систему с принудительной циркуляцией. Один из самых популярных вариантов – биметаллические батареи, перечень достоинств которых включает в себя отличные визуальные качества и длительный срок службы. Впрочем, алюминиевые радиаторы практически не уступают биметаллическим, и даже классические чугунные изделия вполне подойдут для создания отопительной системы.

    Перед установкой батарей нужно тщательно просчитать их расположение и теплоотдачу. Минимальное расстояние от радиатора до подоконника составляет около 8 см, а от стены радиатор должен быть удален хотя бы на 3 см. Рассчитывая теплоотдачу отопительных приборов, нужно исходить из того, что для прогрева 1 кв.м. требуется 100 Вт тепловой энергии.

    Циркуляционный насос

    Как однотрубная, так и двухтрубная система отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией не обходится без циркуляционного насоса, за счет которого и происходит движение теплоносителя в системе. Выбирая насос, нужно в первую очередь отталкиваться от его мощности.

    Расчет необходимой мощности насоса осуществляется по следующей формуле:

    Циркуляционный насос должен находиться на трубе обратного контура в непосредственной близости от котла. При монтаже нужно обязательно установить байпас на отопление с тремя кранами и фильтр, который предотвратит засорение насоса находящимися в отопительной системе твердыми частицами.

    На рынке можно встретить всасывающие насосы, которые предназначены для установки на трубе подачи. Схема подключения котла отопления с принудительной циркуляцией редко включает в себя подобные устройства – они слишком дороги и в подавляющем большинстве ситуаций не оправдывают свой ценник.

    Читайте также:  Термостойкий клей для печей и каминов: жаростойкий, огнеупорный клей для плитки

    Расширительный бачок

    Рассматриваемый тип отопительных систем в обязательном порядке должен оборудоваться расширительным баком. Как правило, используются мембранные бачки закрытого типа, которые устанавливаются прямо за котлом на трубе обратки.

    Важнейшим параметром расширительного бака является объем, который нужно рассчитать перед тем, как провести отопление в одноэтажном доме. Все дело в физических процессах, происходящих внутри системы с принудительной циркуляцией. Разогретая вода увеличивается в объеме, вследствие чего повышается давление в трубопроводе. Наличие подходящего бака позволяет принять излишки теплоносителя, тем самым нивелируя их воздействие на элементы конструкции.

    Объем бака рассчитывается по формуле:

    Монтаж отопления с принудительной циркуляцией в одноэтажном доме

    Отопление одноэтажного дома своими руками обустраивается по технологии, включающей в себя следующие операции:

    Данная технология является общей для всех видов систем отопления – незначительные отличия имеются только в прокладке труб и монтаже радиаторов.

    Монтаж однотрубной системы своими руками

    Однотрубная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией обычно оборудуется радиаторами, установленными на байпасах. Простая врезка приборов существенно усложнит эксплуатацию – например, при необходимости провести ремонт придется отключить всю систему. Кроме того, отсутствие байпасов не позволяет регулировать теплоотдачу отдельных радиаторов.

    Как правило, монтаж системы отопления в частном доме и трубопровод в такой схеме прокладывается в подпольном пространстве, поэтому радиаторы подключаются нижним способом – то есть, оба выхода байпаса подключаются к нижним патрубкам батарей.

    Схема подключения двухтрубной системы отопления частного дома

    В одноэтажном доме двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией прокладывается горизонтально – необходимости в вертикальных стояках нет. Прокладка труб осуществляется вдоль стен, а батареи подключаются диагонально. Впрочем, бывают и исключения из этого правила – например, если труба подводки располагается на стене, а обратка находится под полом, то радиаторы будет гораздо целесообразнее подключать снизу.

    Заключение

    Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя довольно проста, но отличается высокой эффективностью и надежностью. Грамотный и взвешенный подход к каждому этапу обустройства отопления позволит создать качественную систему, способную прослужить не один десяток лет.

    Системы отопления с принудительной циркуляцией

    Если площадь дома достаточно большая или необходимо обеспечить обогрев двухэтажного строения, от отопительной системы с естественной циркуляцией лучше отказаться. Из-за медленного продвижения теплоносителя по трубам прогреть воздух в помещении достаточно быстро будет крайне сложно.

    Такой проблемы не существует, если изначально выбрана система отопления с принудительной циркуляцией, что особенно актуально для домов, в которых проживают постоянно. Установив специальный насос, можно значительно повысить эффективность обогрева строения любой площади. Главное, чтобы выбранная схема отопления отвечала определенным требованиям.

    Как работает отопление без насоса?

    Чтобы понять, как работает система с принудительной циркуляцией, стоит разобраться в том, как осуществляется отопление зданий при естественной циркуляции теплоносителя. В качестве последнего могут использоваться различные специальные составы и вода. Для одноэтажного дома чаще всего выбирается водяное отопление.

    Движение воды по трубопроводам осуществляется по законам физики. Нагревшись в котле до заданной температуры, она начинает подниматься по стояку. За счет этого происходит постепенный прогрев всех труб и радиаторов системы. Вновь поступающая горячая вода постепенно вытесняет холодную вниз к котлу.

    После того как остывший теплоноситель вновь нагреется в котле, он начнет подниматься по стояку, чтобы вытеснить остывший вниз. Такой цикл будет повторяться до тех пор, пока будет работать котел. Очевидно, что чем больше диаметр трубы, тем больше теплоносителя пройдет через ее поперечное сечение за единицу времени.

    Именно поэтому при естественной циркуляции диаметр трубопровода и размеры монтируемых радиаторов имеют большое значение. При недостаточной площади последних сложно будет прогреть помещение до уровня комфортности.

    Принудительная циркуляция

    Схема отопления с принудительной циркуляцией отличается наличием насоса. Благодаря ему теплоноситель движется по трубам с заданной скоростью, а не только под действием законов физики.

    Насос создает давление, достаточное для перемещения теплоносителя, но при этом обеспечивающее равномерное распределение воды, нагретой до различной температуры.

    Из чего состоит отопительная система?

    Система отопления с принудительной циркуляцией состоит из:

    При выборе необходимого для функционирования системы оборудования следует обязательно учитывать:

    Однотрубная схема

    Однотрубная схема предполагает совмещение подающего и обратного трубопроводов. Теплоноситель подается через специальный трубопровод с запорной арматурой. Предусматривается отдельный патрубок с вентилем для слива воды в канализацию.

    После нагрева в котле теплоноситель, пройдя по стоякам и радиаторам и отдав им необходимое количество тепла, поступает в насос. Последний обеспечивает нагнетание потока, движущегося к котлу.

    Бак мембранного типа, который включает однотрубная система, позволяет предотвратить возникновение аварийных ситуаций.

    Такой бак может быть не только закрытым, но и открытым. Он устанавливается на верхнем (техническом) этаже здания.

    Если бак закрытый, то и система отопления закрытая. Если же открытый, то и систему называют открытой.

    Группа безопасности

    Однотрубная система обязательно включает группу безопасности, состоящую из:

    Такая группа позволит оперативно снизить избыточное давление в системе, предотвратив тем самым разрыв трубопровода и поломку оборудования.

    Допустим монтаж приборов из группы безопасности отдельно друг от друга. Например, врезка предохранительного клапана осуществляется немного выше котла. Однако это не всегда оправдано с точки зрения затрат на монтаж системы отопления.

    Радиаторы

    Радиаторы при такой схеме могут подключаться по-разному: диагонально, параллельно и т.д. Желательно предусмотреть терморегуляторы и краны Маевского на каждой батареи. В продаже можно найти модели радиаторов с заранее вмонтированными кранами.

    Разводка

    Разводка труб в системе может быть горизонтальной и вертикальной. Оба типа разводки допускают подключение к бойлеру и системе теплого пола.

    Для этого лишь следует предусмотреть специальный распределительный коллектор, позволяющий обеспечить поступление нагретого теплоносителя одновременно в радиаторы, бойлер и контур теплого пола.

    Двухтрубная схема

    Преимущество однотрубной схемы заключается в ее доступности. В этом случае требуется меньше труб, чем при устройстве двухтрубной, а потому ее монтаж обходится намного дешевле.

    Однако эффективность последней значительно выше, за счет того, что в двухтрубной подающий и обратный трубопроводы разделены.

    Такая система позволяет отремонтировать радиатор в одной комнате, не отключая отопления во всем здании, и подходит для строений любой этажности.

    Принудительная лучше?

    Если предстоит монтаж системы отопления одноэтажного строения, предпочтение может быть отдано системе с естественной циркуляцией. Особенно если здание находится в местности с характерными проблемами с электроснабжением.

    При выборе схемы для двухэтажного дома лучше обратить внимание на систему с принудительной циркуляцией. Тем более если площадь здания большая.

    Экономим на трубах

    Если отдано предпочтение схеме с принудительной циркуляцией, можно не волноваться о том, какой диаметр у монтируемой трубы. За счет одинаковой скорости теплоносителя обязательно удастся обеспечить равномерный прогрев всей системы.

    Именно поэтому для такой системы приобретаются более дешевые трубы. Учитывая, что их диаметр несколько меньше, трубы можно сделать практически незаметными в интерьере.

    Отказ от громоздких радиаторов

    При естественной циркуляции теплоносителя традиционно монтируются громоздкие радиаторы, занимающие много места. За счет большой площади такие батареи позволяют обеспечить более эффективный прогрев помещений. В системе отопления с принудительной циркуляцией предпочтение может быть отдано даже небольшой по размеру модели радиатора.

    Безопасность и удобство эксплуатации

    Равномерный прогрев отопительной системы способствует снижению риска повреждения ее элементов из-за значительного колебания температуры. Как следствие, снижается негативное воздействие на материал всех элементов отопительной системы, и повышается срок их службы.

    Благодаря наличию кранов Маевского и специальных автоматических воздухоотводов в системе принудительной подачи теплоносителя можно не опасаться завоздушивания. Степень нагрева воды можно отрегулировать не только за счет параметров отопительного котла, но и характеристик насоса.

    При естественной циркуляции радиаторы тем холоднее, чем дальше они находятся от котла. Это способствует неравномерному прогреву помещений.

    Простота монтажа

    Трубы необязательно укладывать под определенным углом, что делает возможным выполнение работ собственными силами. При нарушении этого правила в случае естественной циркуляции не удастся обеспечить прохождение теплоносителя по системе, а потому обогрев двухэтажного дома будет затруднен или невозможен.

    О недостатках

    Учитывая, что в системе присутствует циркуляционный насос, требуется обязательное подключение к электрической сети. В районах с частыми отключениями электричества этот факт может создать серьезные проблемы. При желании от этой проблемы можно избавиться, предусмотрев источник бесперебойного питания.

    Также не стоит забывать о возможном увеличении расходов на оплату счетов за электричество. Для этого стоит сделать соответствующие расчеты до покупки оборудования. Иногда за счет того, что монтируются трубы, имеющие меньший диаметр, снижается расход теплоносителя.

    Это, в свою очередь, ведет к снижению мощности, потребляемой котлом. Как следствие, затраты на работу насоса могут быть полностью компенсированы за счет снижения расходов на эксплуатацию котла.
    Эксплуатация насоса сопровождается незначительным шумом. Если оборудование установлено в отдельном помещении, такой недостаток не заслуживает внимание. Однако для небольшого дома или однокомнатной квартиры это может стать серьезной проблемой.

    Если система отопления с принудительной циркуляцией монтируется для обогрева двухэтажного строения, можно не сомневаться: в таком доме всегда будет тепло, тихо и комфортно.

    Отопление с принудительной циркуляцией. Как реализовать?

    При проектировании системы отопления перед ее будущим пользователем возникает немалое количество вопросов. На этом этапе предстоит принять решение о том, каким образом теплоноситель будет передвигаться в магистрали – естественным путем или с принудительной циркуляцией. Про естественную циркуляцию у нас есть отдельный материал, а здесь сделаем упор на принудительную систему отопления.

    Особенности функционирования принудительной системы обогрева

    Отопительная схема, в которой топливо циркулирует естественным образом, максимально проста. В такой цепочке теплоноситель нагревается в котле и, в соответствии с законами термодинамики, устремляется вверх по стояку. Достигнув радиаторов, носитель отдает часть тепловой энергии, температура его снижается. Под гнетом вновь пребывающих доз тепла, остывшее топливо опускается обратно в котел для повторения цикла.

    Такая элементарная схема имеет существенные недостатки, особенно в совокупности с однотрубным типом разводки:

    Эффективность отопительной схемы с принудительной циркуляцией обусловлена включением в нее насоса. Его функцией является придание движению топлива по тепломагистрали большей скорости. Величина этого показателя находится в прямой зависимости с температурой обогреваемых помещений.

    Присутствие в системе отопления циркуляционного насоса наделяет ее неоспоримыми преимуществами:

    Принудительные схемы

    Условно все принудительные схемы можно разделить на однотрубные и двухтрубные. Наиболее популярны сегодня именно двухтрубные. Но давайте разберемся в отличиях

    Однотрубная схема подключения

    Предполагает эксплуатацию одной трубы для подачи теплоносителя из котла и для его обратного оттока. Этот вариант не требует большого метража труб, количества запорной арматуры, фитингов и прочих элементов, следовательно, монтажные работы сводятся к минимуму.
    Минус: последовательный нагрев отопительных приборов постепенно уменьшает температуру подаваемого топлива в цепочке оборудования. Система отопления может функционировать естественным и принудительным способом.

    Двухтрубная схема подключения


    В этой модели отопления работают две трубы: первая подает топливо к обогревателю, вторая осуществляет отвод остывшего носителя к котлу. В этом состоит главное отличие от первого варианта, вытекающие последствие: увеличение металлоемкости конструкции за счет большего трубометража, запорных и соединительных элементов в схеме. Монтаж более сложен. Положительный момент, как вознаграждение за понесенные финансовые и трудовые затраты: к каждому обогревателю в системе подается теплоноситель одинаковой температуры.

    В зависимости от направления потоков горячего и охлажденного топлива различают:

    Лучевая разводка

    Очень схожая модификация с двухтрубной схемой отопления принудительной циркуляции. Различие — пункт распределения горячего топлива и сбор остывшего, которым является не главный стояк, а распределительные коллекторы. К каждому обогревательному прибору проводится отдельная линия подачи теплоносителя и его оттока. Разумеется, такая схема предполагает сбалансированное по температуре и давлению распределение тепла.
    Накладность такой организации отопления очевидна: существенные затраты на материалы, большая стоимость и трудоемкость монтажных работ. Кроме этого, весьма затруднительно вносить коррективы в схему с распределительными узлами (к примеру, добавлять обогревательное оборудование).

    Обустройство теплого пола


    По-настоящему сложная схема с принудительной циркуляцией отопления, вдобавок дорогостоящая, но и наиболее комфортная. В маленьких помещениях применяют простые комбинации укладки труб с одним входом для нагретого теплоносителя и выходом для остывшего. Большие площади потребуют более сложных конструкций с использованием распределительных узловых соединений. Зачастую обустройство теплого пола предполагает установку отдельного циркуляционного насоса на участки системы.

    Открытая и закрытая схема обогрева с применением насоса

    Носитель тепла, двигающийся в трубах, набирает объемы в процессе нагревания. Образующееся чрезмерное его количество стекает в специально оборудованную емкость. Отопительной системой открытого характера предусматривается установление в токе наибольшей высоты расширительного бака, в котором напрямую сообщаются атмосферная среда и теплоноситель.

    Концептуальная схема действия схемы: увеличение температуры провоцирует возрастание теплоносителя в объеме и, как следствие, его уровень в расширительном сборнике. Некоторое количество воздуха из бака выводится через патрубок. При понижении температуры уменьшается уровень топлива в резервуаре, и его место занимает внешний воздух, поступающий из патрубка.

    Читайте также:  Что лучше – брус или клееный брус?

    В закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией задействуется расширительный резервуар, находящийся под давлением. Он представлен в виде металлической емкости высокой прочности, состоящей из пары завальцованных частей. В баке размещена резиновая жаропрочная мембрана и содержится небольшое количество газа (азот, закаченный производителем или накопленный в системе воздух). Мембрана делит резервуар на две половины: в одну поступают избытки теплоносителя, появляющиеся при нагревании, другая предназначена для воздуха или азота, не взаимодействующих с топливом. Действие системы следующее: теплоноситель подается в расширительный бак при нагревании, и попадает в мембрану. В процессе остывания газ по другую сторону мембраны выталкивает теплоноситель назад в систему.

    Выбор циркуляционного насоса


    Качественный насос для системы отопления с принудительной циркуляцией должен соответствовать критериям:

    Мощностные характеристики определяются габаритами жилого помещения, которое необходимо обогреть. Например, для отопления площади 250 кв.м необходим циркуляционный насос с мощностью 3,5 куб.м/ч и напором 0,4атм.
    Кроме этого, на выбор оборудования влияют расчеты из проекта системы отопления. К ним относятся:

    Самостоятельный подбор насоса может вызывать ряд трудностей, поэтому лучше всего получить консультацию у грамотного специалиста по данному вопросу.

    Необходимость соблюдения уклона труб

    При монтаже отопительной системы с принудительной циркуляцией теплоносителя соблюдение требований к уклону труб необязательно. Тепломагистрали устанавливаются прямолинейно или с малозначительным скатом по отношению к сливу. Это облегчит слив теплоносителя перед проведением ремонтных работ или при возникновении ситуации, когда системе предстоит длительный простой.

    Диаметр труб в принудительной системе

    Отопительная система, в которую включен циркуляционный насос, не предъявляет особенных требований к трубопроводу. Для такой схемы не имеет значения, какого размера и состава трубы будут переносить тепло. Таким образом, можно использовать недорогие модели небольшого диаметра. Это позволит сэкономить приличную сумму при организации отопления. Не следует забывать, что параметры труб берутся во внимание при приобретении циркуляционного насоса.

    Важно понимать, с меньшими диаметрами трубопровода в системе с принудительной циркуляцией растет и сопротивление.

    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.

    Как улучшить систему с принудительной циркуляцией?

    Желательно конечно хорошо утеплить трубы систем отопления, чтобы минимизировать потери драгоценного тепла. Тогда будет экономично. Главное 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.

    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.

    Какую схему выбрать в закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией?

    В домах и дачах часто собирают систему водяного отопления с принудительной циркуляцией. Она может быть двух видов: открытая и закрытая. Последняя оборудуется расширительным баком. Для безопасности она снабжается дополнительными устройствами. Почему выбирают этот вид отопления, и другие вопросы, связанные с этой системой, рассматриваются в статье.

    Общая схема

    Для чего нужна принудительная система

    Преимущества отопления с гравитационной циркуляцией:

    Без насоса просто не обойтись, если:

    Уклон труб делать не нужно. Существуют и другие особенности. Чтобы лучше это увидеть, необходимо рассмотреть работу каждой системы в отдельности.

    Как работает отопление без насоса

    В любой отопительной системе присутствует три основных компонента:

    Генератор может быть одинаковым для разных систем, это же относится и к теплообменникам, а вот транспортировка выполняется по-разному. При естественной циркуляции жидкость нагревается в котле, расширяется, благодаря этому становится легче и стремится подняться выше. К котлу приваривают вертикальную трубу на максимально допустимую высоту. Такое расположение даёт воде возможность без дополнительного сопротивления занять наивысшую точку системы при нагревании.

    Сравнение двух схем

    Первая порция нагретой воды будет быстро охлаждаться о стенки холодной трубы и при смешивании с холодной. Поэтому скорость передвижения теплоносителя будет низкой. При достижении из верхней точки уже немного остывшая вода будет понемногу опускаться по трубопроводу, который имеет небольшой наклон. Скорость движения зависит только от поступления новой порции горячего теплоносителя, так как вся система заполнена холодной тяжёлой жидкостью. Когда нагретая вода достигает первой батареи, процесс охлаждения резко возрастает, начинается круговорот.

    По этой причине сначала прогревается первая батарея, а затем по очереди следующие радиаторы.

    Это один из недостатков самотечной системы – неравномерный прогрев. Второй недостаток в большом сопротивлении, которое создаётся в вертикальной трубе. При слишком большой её высоте, например, в многоэтажном доме, температуру в котле нельзя резко повышать. Невыполнение такого условия может привести к закипанию воды. Подробно о естественной циркуляции, разоблачении мифов о такой системе говорится в этом видео:

    Принудительная система

    В принудительной системе применяются такие же самые элементы, за исключением насоса. Насос создаёт давление − вода приходит в движение. Конструкция запускает циркуляцию по всей системе, из-за чего тепло распространяется равномерно. Такая система работает при любой протяжённости трубопровода, поэтому применяется во всех домах. При схеме с принудительной циркуляцией может применяться один из двух типов бака:

    Из чего состоит отопительная система

    Котёл − основной элемент. Он может быть электрическим, газовым или твердотопливным, или работать на отработке. Передает тепловую энергию топлива теплоносителю. Для этого варят металлический бак и вставляют в топку печи или устанавливают отдельный металлический котёл с топкой внутри.

    От него отходят металлические трубы. Применяются и металлопластиковые, но они хуже отдают тепло и при высоких температурах могут размягчаться. Металлические трубы являются теплообменниками, что ускоряет время нагрева воздуха в помещении. Пластиковые лучше всего монтировать там, где нужно сократить тепловые потери, например, при прокладке под землёй.

    Радиаторы являются основными теплообменниками и вторичным источником тепла. При сборке системы отопления частного дома с принудительной циркуляцией без насоса не обойтись. Производители выпускают такие приборы 2 видов:

    Последние способны контролировать нагрузку и регулировать скорость без участия человека. В некоторых насосах установлены заглушки, через которые можно выпускать воздух из насоса при заполнении системы. Под заглушкой находится шлиц, выполненный под отвёртку, с его помощью можно провернуть вал насоса при его окислении.

    Однотрубная схема

    При однотрубной системе водяного отопления с принудительной циркуляцией труба идёт от котла, проходит все помещения и подходит к котлу, создавая замкнутую цепь. Поэтому радиаторы присоединяются только к одной трубе, но их нельзя подключать в разрыв системы, т. к. не будет возможности регулировать циркуляцию в каждом радиаторе. А это необходимо делать для создания оптимальных условий обогрева.

    Пример такого подключения

    Поскольку в системе используется только подача, то расход труб заметно сокращается, что позволяет сократить материальные и трудовые затраты. Основным недостатком при неправильном регулировании батарей является неравномерное нагревание радиаторов. Те, что ближе к котлу, нагреваются сильнее расположенные дальше всех. Такая разводка используется как для принудительной, так и гравитационной циркуляции. Любая система не может обойтись без расширительного бака.

    Бак: требования и устройство

    В открытой системе бачком может служить любая ёмкость подходящего размера. Конструкция позволяет при необходимости добавлять воду в систему. Недостатками являются:

    Баки закрытого типа необходимы для отопления и водоснабжения.

    Важно. Эти устройства не являются взаимозаменяемыми, потому что у них разное предназначение.

    Расширители для отопления окрашивают в красный цвет. Они могут эксплуатироваться при температуре до +120 0 С и давлении 4 бар. Второй вид окрашивают в голубой цвет, они выдерживают давление до 10 бар, но вот максимальная рабочая температура составляет не выше +70 0 С.

    Бак для отопления и воды

    В металлическом корпусе имеется две камеры: одна для жидкости, другая для газа. Их разделение бывает следующих видов:

    Грушевидная мембрана крепится к наружной стороне корпуса через муфту, в которую вварен штуцер. Через резьбовое соединение штуцер крепится к трубопроводу. При заполнении системы вода поступает в грушу и заполняет её. Другая часть корпуса заполнена воздухом, который находится под небольшим давлением. Заполнение водой происходит до тех пор, пока давление воздуха и воды не сравняется. Когда жидкость начинает нагреваться, она расширяется, давление увеличивается, и вода ещё больше входит в расширитель, сжимая воздух. При остывании теплоносителя происходит обратный процесс. Давление воздуха регулируется клапаном и ниппелем, вмонтированным в корпус.

    Расширители с плоской мембраной не разбираются. Существуют расширители без мембраны. В них воздух и жидкость не имеют физического разделителя, поэтому газ смешивается с водой и постепенно уходит. Такие бачки время от времени подкачивают воздухом. Они более надёжны система, так как мембрана не рвётся и не требует замены.

    Группа безопасности

    Так называется комплект устройств, установленных на одной трубе и предназначенных для обеспечения безопасной работы всей системы. Сюда входят:

    Манометр помогает визуально определить давление и состояние системы. По нему устанавливается утечка воды из-за разгерметизации системы, определяется рабочее давление системы. Это устройство предупреждает и об опасном повышении давления, которое может возникнуть при закипании воды в котле.

    Вид группы безопасности

    Аварийный клапан необходим для предотвращения разрыва котла или трубопровода в результате чрезмерного давления. Рядом расположен кран, с его помощью можно быстро сбросить давление.

    Внимание. Группа безопасности должна проходить проверку в сроки, указанные в паспорте. Нарушение этого правила приводит повреждению системы и угрозе жизни и здоровью людей.

    Радиаторы

    Радиаторы служат для передачи тепла от теплоносителя окружающему воздуху, бывают:

    Чугунные – самые инерционные, из-за толстого металла они долго нагреваются и долго остывают. Остальные быстрее реагируют на изменение температуры. Чугунные радиаторы очень тяжёлые, поэтому их чаще устанавливают на полу, а не монтируют на на стены. Алюминиевые самые лёгкие, но не очень прочные. Стальные прочные, но быстро окисляются от кислорода, содержащегося в воде. Биметаллические лёгкие и прочные, но дороже стальных и алюминиевых.

    Если сравнивать по теплоотдаче, то чугунные большую часть тепла отдают с помощью излучения. Остальные — 50% с помощью излучения и 50% через конвекцию – движение воздушного потока.

    Интересно. Именно конвекция позволяет быстрее прогреть помещение.

    Разводка

    Разводка – соединение теплообменников и котла с помощью трубопровода. Она создает рабочие условия для отопительной системы. Существует три способа соединения:

    При последовательном соединении радиаторы подключаются друг за другом. Поломка одного из них влечет за собой остановку всей системы. Применяется только при однотрубной схеме. Недостаток заключается в том, что первая батарея будет нагреваться сильнее, а каждая последующая − хуже.

    Последовательная разводка без регулирования

    Параллельное – основной способ соединения, используется как при однотрубной, так и двухтрубной схеме. Каждый радиатор можно отрегулировать с помощью кранов, добившись равномерного распределения тепла по всему дому. Этого же результата можно добиться, уменьшая диаметр подающей и обратной трубы при каждом подсоединении батареи. Такой способ применяется при естественной циркуляции.

    Пример лучевой разводки

    Лучевое соединение производится от общего коллектора, расположенного примерно на одинаковом расстоянии от батарей. Применяется только в двухтрубной схеме и там, где есть возможность использовать подпольное пространство.

    Можно комбинировать разные способы обвязки:

    Двухтрубная система

    Двухтрубная отличается от однотрубной тем, что батарея одновременно подключается к подаче и обратке. При этой схеме расходуется больше труб, но иногда это вынужденная мера: в некоторых случаях только так можно обеспечить равномерное прогревание помещения.

    Обвязка встречными контурами

    Преимущества принудительной системы

    С циркуляционным насосом обогрев будет происходить быстрее, потому что вся система нагревается равномерно и постепенно. Хорошо будут работать чугунные батареи: они нагреваются медленно.

    В этой системе трубы используются меньшего диаметра, чем в системе с гравитационной циркуляцией. Только в циркуляционной системе предусмотрено использование автоматики.

    Экономим на трубах

    При циркуляции естественным образом движущая сила возникает при перемещении нагретой воды. Чем больше сечение, тем быстрее идёт перемещение. Поэтому стараются использовать трубы с большим диаметром. Если в схеме отопления одноэтажного или многоэтажного дома с принудительной циркуляцией правильно произвести расчёт диаметра трубы, то можно значительно сэкономить на материале и энергоносителе. Расчет диаметра трубы для отопления производится на основании мощности насоса и гидравлического сопротивления.

    Отказ от громоздких радиаторов

    Высокая скорость насоса и теплоотдачи современных радиаторов дают возможность использовать лёгкие и компактные радиаторы. Это улучшает и эстетику помещения.

    Безопасность и удобство эксплуатации

    В системах с насосом используется группа безопасности. Сами насосы имеют несколько скоростей вращения ротора для выбора оптимального режима работы. Это особенно удобно, когда нет возможности рассчитать скорость движения теплоносителя.

    Простота монтажа

    При монтаже системы отопления, в которой имеется насос, не нужно выдерживать угол наклона трубопровода, что значительно упрощает монтаж. Меньший диаметр труб также облегчает работу. Фурнитура имеет резьбовое соединение, что позволяет обходиться без сварки.

    Недостатки

    При всех достоинствах и этой системы есть один существенный недостаток – энергозависимость. Главный компонент системы – насос – получает питание от электросети. Чтобы он мог работать в экстренных случаях, когда отключается электричество, необходимо обеспечить резервное питание.

    Как заполнить систему отопления

    Во время монтажа трубопровода находят самую нижнюю точку и в неё вваривают сливную трубу с краном. Заполнение также происходит через неё. Для того чтобы воздух из системы выходил, в самой верхней точке трубопровода устанавливают такую же трубку с краном.

    При всей кажущейся сложности системы её можно выполнить качественно, если прислушаться к рекомендациям. В заключение несколько советов по установке радиаторов:

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *