Система отопления с принудительной циркуляцией: однотрубная, двухтрубная схема для одноэтажного и двухэтажного дома

СКУД: системы контроля и управления доступом

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

• с одной трубой;
• двумя;
• коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

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

Вентиль на батареи

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

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

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

• тупиковая;
• попутная;
• коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

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

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

Схема коллекторного горизонтального отопления

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

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

• Более равномерный прогрев всего домовладения;
• Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
• Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
• Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Схема с естественной циркуляцией

Чтобы понять принцип действия гравитационной системы, изучите типовую схему, применяющуюся в двухэтажных частных домах. Здесь реализована комбинированная разводка: подача и возврат теплоносителя происходит по двум горизонтальным магистралям, объединенным однотрубными вертикальными стояками с радиаторами.

Как работает самотечное отопление двухэтажного дома:

1. Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.
2. Нагретый теплоноситель движется по вертикальному коллектору и распределяется по горизонтальным магистралям, проложенным с уклоном в сторону радиаторов. Скорость течения невелика – порядка 0.1—0.2 м/с.
3. Расходясь по стоякам, вода попадает в батареи, где успешно отдает теплоту и охлаждается. Под воздействием гравитации она возвращается в котел по обратному коллектору, собирающему теплоноситель из остальных стояков.
4. Прирост объема воды компенсируется расширительным баком, установленным в самой высокой точке. Обычно утепленная емкость располагается на чердаке здания.

В современном исполнении гравитационные системы оснащаются насосами, ускоряющими циркуляцию и прогрев помещений. Перекачивающий агрегат ставится на байпасе параллельно подающей магистрали и функционирует при наличии электроэнергии. Когда свет отключается, насос бездействует, а теплоноситель циркулирует за счет гравитации.

Сфера применения и недостатки самотека

Назначение гравитационной схемы – теплоснабжение жилищ без привязки к электричеству, что актуально в отдаленных регионах с частыми отключениями света. Сеть самотечных трубопроводов и батарей способна работать вместе с любым энергонезависимым котлом либо от печного (раньше говорили – парового) отопления.

Разберем отрицательные стороны использования самотека:

• из-за малой скорости протока нужно повышать расход теплоносителя за счет применения труб большого диаметра, иначе радиаторы не прогреются;
• чтобы «подстегнуть» естественную циркуляцию, горизонтальные участки прокладываются с уклоном 2—3 мм на 1 м магистрали;
• здоровые трубы, идущие под потолком второго этажа и над полом первого, портят внешний вид комнат, что заметно на фото;
• затруднено автоматическое регулирование температуры воздуха – на батареи нужно покупать только полнопроходные термостатические клапаны, не препятствующие конвективной циркуляции теплоносителя;
• схема неспособна работать с теплыми полами и в 3-этажном доме;
• увеличенный объем воды в отопительной сети подразумевает длительный прогрев и большие затраты топлива.

Чтобы выполнить требование №1 (смотри первый раздел) в условиях ненадежного электроснабжения, хозяину двухэтажного частного дома придется нести расходы на материалы – трубы повышенного диаметра и облицовку для изготовления декоративных коробов. Остальные минусы некритичны – медленный прогрев устраняется путем установки циркуляционного насоса, недостаток экономичности – монтажом специальных термоголовок на радиаторы и изоляцией труб.

Советы по проектированию

Если разработку самотечной схемы отопления вы взяли в свои руки, обязательно учтите следующие рекомендации:

1. Минимальный диаметр вертикального участка, идущего от котла, — 50 мм (имеется в виду внутренний размер условного прохода трубы).
2. Горизонтальный раздающий и собирающий коллектор допускается уменьшить до 40 мм, перед последними батареями – до 32 мм.
3. Уклон 2—3 мм на 1 м. п. трубопровода делается в сторону радиаторов на подаче и котла – на обратке.
4. Входной патрубок теплогенератора должен располагаться ниже батарей первого этажа с учетом уклона обратной магистрали. Возможно, в котельной придется сделать небольшой приямок под установку источника тепла.
5. На подводках к отопительным приборам второго этажа лучше поставить прямой байпас малого диаметра (15 мм).
6. Верхний раздающий коллектор постарайтесь уложить на чердаке, чтобы не вести под потолками комнат.
7. Используйте расширительный бак открытого типа с патрубком перелива, выведенным на улицу, а не в канализацию. Так удобнее следить за переполнением емкости. С мембранным бачком система работать не будет.

Расчет и проектирование самотечного отопления в коттедже сложной планировки стоит доверить специалистам. И последнее: магистрали Ø50 мм и более придется исполнять стальными трубами, медью либо сшитым полиэтиленом. Максимальный размер металлопластика составляет 40 мм, а диаметр полипропилена выйдет просто угрожающим из-за толщины стенок.

Расчет арматуры

Особенности монтажа двухтрубной горизонтальной отопительной системы

Как и любой монтаж, монтаж горизонтальной двухтрубной отопительной системы необходимо проводить с учетом определенных правил технологии.

В первую очередь запомните главное условие: экономия на системе отопления или ее отдельных элементах весьма нежелательна. Известно, что хочется сделать все и быстро, и недорого, и при всем этом еще и качественно. Но устройство отопительной системы дома является одним из условий комфортного проживания, потому если вы не хотите мерзнуть холодными зимними вечерами, не стоит экономить на отопительных приборах.

Если в ваш дом проведен газ, можете обустраивать отопительную систему на воде, которая включает наличие двух котлов – основного газового и запасного электрического либо на твердом топливе. Так вы станете практически энергонезависимыми.

https://youtube.com/watch?v=LyJLwabP9Zk

Следующим вашим шагом должен стать поход в проектное бюро. В нем вы сможете получить нужные расчеты, полную документацию, относящуюся к проекту, и чертежи отопительной системы вашего дома. Затем вы можете смело начинать закупку необходимых материалов и инструментов.

В первую очередь нужно провести установку отопительного котла. Специально для этой цели требуется отдельное оборудованное помещение, в которое будут поступать продукты сгорания. В идеале это должно быть обособленное помещение; если нет возможности выделить отдельную комнату, то можно использовать хорошо вентилируемый подвал.

Помните, что пространство вокруг отопительного котла необходимо оставить свободным. Прилегающие к котлу стены и поверхность пола следует обшить огнеупорным материалом. Дымовую трубу нужно выводить на улицу.

Если вы планируете в системе отопления наличие циркуляционного насоса, то его установку нужно проводить сразу после монтажа котла. Наряду с ним проводится установка коллекторного шкафа и приборов регулирования возле котла.

От места установки отопительного котла начинается закладка трубопровода в те точки, где вмонтированы радиаторы. Характер соединений труб зависит от материала, из которого они изготовлены.

Завершающим этапом обустройства горизонтальной двухтрубной системы отопления будет подключение батарей. Их установку в обязательном порядке нужно производить под окном на кронштейнах. В том случае, когда размер батареи недостаточно велик, чтобы закрыть оконный проем, можно по возможности монтировать 2 батареи или нарастить несколько дополнительных секций.

Высота от поверхности пола должна составлять от 100 до 120 мм, промежуток между стеной и радиатором – от 20 до 50 мм, от подоконника до батареи – около 100 мм. Вход и выход батареи фиксируют при помощи монтажа специальной фурнитуры. В обязательном порядке устанавливаются датчики температуры, с помощью которых можно контролировать температуру в помещении.

Когда все элементы системы установлены, следует произвести опрессовку. Пробный запуск отопительной системы можно производить только после получения соответствующего разрешения и в присутствии специалиста-газовика.

Разводка трубопровода в многоэтажном доме

Как правило, в многоэтажных домах используется однотрубная схема разводки с верхним или нижним розливом. Расположение прямой и обратной трубы может варьироваться в зависимости от множества факторов, включая даже регион, где расположено здание. Например, схема отопления в пятиэтажном доме будет конструктивно отличаться от отопления в трехэтажных зданиях.

При проектировании отопительной системы учитываются все эти факторы, и создается наиболее удачная схема, позволяющая довести все параметры до максимума. Проект может предполагать различные варианты розлива теплоносителя: снизу вверх или наоборот. В отдельных домах устанавливаются универсальные стояки, которые обеспечивают поочередность движения теплоносителя.

Преимущества и недостатки однотрубной и двухтрубной систем отопления

Главное отличие двух схем отопления состоит в том, что двухтрубная система подключения более эффективна в работе благодаря параллельному расположению двух труб, одна из которых подает нагретый теплоноситель в радиатор, а другая – отводит остывшую жидкость.

Схема однотрубной системы представляет собой разводку последовательного типа, в связи с чем первый подключенный радиатор получает максимальное количество тепловой энергии, а каждый последующий нагревается все слабее.

Однако эффективность – важный, но не единственный критерий, на который нужно опираться, решая выбрать ту или иную схему. Рассмотрим все плюсы и минусы обоих вариантов.

Однотрубная система отопления

Преимущества:

• простота проектировки и монтажа;
• экономия материалов в связи с установкой только одной магистрали;
• естественная циркуляция теплоносителя, возможная благодаря высокому давлению.

Недостатки:

• сложный расчет тепловых и гидравлических параметров сети;
• проблематичность устранения допущенных при проектировке ошибок;
• все элементы сети взаимозависимы, при неисправности одного участка сети перестает работать весь контур;
• количество радиаторов на одном стояке ограничено;
• регулировка поступления теплоносителя в отдельную батарею невозможна;
• высокий коэффициент теплопотерь.

Двухтрубная отопительная система

Достоинства:

• возможность установки терморегулятора на каждый радиатор;
• независимость работы элементов сети;
• возможность врезки дополнительных батарей в уже собранную линию;
• простота устранения ошибок, допущенных на стадии проектирования;
• для увеличения объема теплоносителя в обогревательных приборах не нужно добавлять дополнительные секции;
• отсутствие ограничений протяженности контура по длине;
• теплоноситель с нужной температурой подается по всему кольцу трубопровода независимо от параметров нагрева.

Недостатки:

• сложная схема подключения по сравнению с однотрубной;
• больший расход на материалы;
• монтаж требует больших затрат времени и труда.

Таким образом, двухтрубная система отопления во всем отношениях более предпочтительна. Почему же хозяева квартир и домов отказывают от нее в пользу однотрубной схемы? Скорее всего, это связано с дороговизной установки и большим расходом материалов, необходимых для прокладки сразу двух магистралей. Однако следует учесть тот факт, что двухтрубная система предполагает использование трубы меньшего диаметра, которые стоят дешевле, поэтому общая стоимость обустройства двухтрубного варианта будет не намного больше, чем однотрубного.

Какими должны быть размеры радиаторов

Выбор габаритов отопительных приборов основывается далеко не на эстетических соображениях. Главную роль тут играет теплоотдача. Особенно это справедливо, если подбирается модель для установки под окном. Нужно так подобрать модель, чтобы соблюсти сразу несколько требований:

• по длине радиатор должен перекрывать не менее 70-75% ширины оконного проема;
• расстояние от пола должно быть 80-120 мм;

• от подоконника 60-120 мм.

Только при таких условиях теплоотдача выбранного вами отопительного прибора будет нормальной: он будет выдавать заявленное производителем количество Ватт.

Двухтрубные отопительные системы в двухэтажных домах: модернизация

Многие владельцы загородных домов и коттеджей нередко дорабатывают уже существующую отопительную систему. Это является довольно практичным, так как стандартное отопление 2 этажного дома не всегда позволяет добиться максимально высокого результата. Можно заметить что чаще всего популярностью пользуется установка в систему таких компонентов, как расширительный бак и насос. Модернизировав отопительную систему посредством таких элементов, можно не только повысить эффективность системы отопления, но и снизить затраты, которые уходят на обогрев теплоносителя.

https://youtube.com/watch?v=m1lIY_5JxgQ

Установка расширительного бачка

Такой элемент отопительной системы нужно установить в как можно более высокой точке дома. Идеальным расположением расширительного бачка будет чердак дома. Такой компонент позволит организовать более свободную циркуляцию теплоносителя по магистралям, причем он не будет создавать излишков давления. Если установить такой бочек с некоторым запасом, то это обеспечит циркуляцию необходимого объема теплоносителя, который использует отопление в 2х этажном доме.

Расширительный бачок в системе отопления

Установка насоса

Двухтрубная отопительная система с естественной циркуляцией является немного устаревшим вариантом для домов современного типа. Монтаж насоса в двухтрубную отопительную систему может повысить эффективность всей системы. Врезка насоса в трубопровод обратки поможет ускорить нагрев системы для наиболее оптимальной температуры. Также это поможет сэкономить средства на оплату топлива. Насос также позволяет увеличить скорость циркуляции теплоносителя по трубам.

Установка циркуляционного насоса

Правила удаления клея с различных поверхностей

Плюсы и минусы

За счет использования насоса отопительная система с циркуляцией принудительного типа обладает немаленьким спектром достоинств:

• Возможность задействования труб любого диаметра – качество работы системы не привязано к диаметру труб, так как насос гарантирует постоянную скорость перемещения теплоносителя и одинаковый прогрев всех зон системы, независимо от размеров применяемых изделий. Это позволяет обеспечить бесперебойную работу системы даже с недорогими трубами уменьшенного диаметра.
• Упрощенный монтаж – нет необходимости строго выдерживать определенный угол укладки труб, как в случае с системой с естественным типом циркуляции, что дает возможность выполнять монтаж оборудования своими руками.
• Независимое регулирование температуры – имеется возможность выставлять в каждой отдельной комнате одноэтажного дома конкретную температуру, независимо от температуры в соседнем помещении.
• Отсутствие температурных перепадов – благодаря насосу в системе нет существенных температурных колебаний, что значительно увеличивает срок службы всех приборов и узлов.

Разводка труб отопления в частном доме

Среди основных минусов:

Зависимость отопления от электроснабжения – вследствие использования циркуляционного насоса, отопительная система требует обязательного подключения к электросети.

Совет. Обезопасить насос от аварийных выключений электричества можно с помощью источника бесперебойного питания.

Дискомфортный уровень шума – работа насосной установки сопровождается не очень приятным шумом.

Без сомнений, отопительная система с принудительной циркуляцией по многим показателям превосходит вариант с естественным перемещением теплоносителя. Вот почему ее чаще всего выбирают для одноэтажных домов

Но чтобы этот выбор принес только положительные результаты, важно грамотно организовать отопление, так что внимательно изучите доступные схемы устройства системы – они все перед вами

Типы двухтрубных систем

Двухтрубные системы делятся на виды в зависимости от:

• типа контура (открытый и закрытый);
• способа и направления тока воды (проточные и тупиковые);
• способа перемещения теплоносителя (с естественной и принудительной циркуляцией).

Системы с открытыми и закрытыми контурами

Двухтрубная система открытого типа в городских квартирах не прижилась из-за особенности, связанной с верхней разводкой труб, предполагающей использование расширительного бака. Это приспособление дает возможность контролировать и пополнять водой отопительную систему, но в квартире не всегда имеется место для монтажа такого объемного устройства.

Проточные и тупиковые

В проточной системе направление тока воды в подающей и отводящей трубе не изменяется. При тупиковой схеме теплоноситель в трубах подачи и возврата движется в противоположных направлениях. В такой сети устанавливаются байпасы, а радиаторы располагаются на замкнутых участках, что дает возможность отключать любой из них, не нарушая работу отопления.

С естественной и принудительной циркуляцией

Для естественной циркуляции воды укладка труб производится с обязательным уклоном, в верхней точке системы устанавливается расширительный бак. Принудительная циркуляция осуществляется за счет насоса, установленного в возвратной трубе. Такая система требует наличия воздухоотводящих клапанов или кранов Маевского.

Что еще может дать такое преображение?

Этапы возведения каркасных конструкций

Рекомендации по монтажу

При обустройстве однотрубной системы отопления требуется, несмотря на ее простоту, выполнять все этапы работы внимательно и грамотно, учитывая все нюансы и особенности конструкции.

Чтобы все было сделано правильно, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:

Заключение

В итоге можно сказать, что однотрубная система отопления при всех ее достоинствах совершенно не подходит для больших и многоэтажных домов. К тому же, несмотря на простоту и низкую стоимость, такая система вызывает немало проблем и требует внимательного подхода при обустройстве. 

Виды

Принцип обустройства отопления с принудительной циркуляцией сходен с тем, что осуществляется в системах с естественным ходом жидкости. Разводка также бывает однотрубной или двухтрубной. Рассмотрим подробнее правильные схемы обоих видов.

Разберем нюансы схем:

• закрытого типа;
• замкнутого типа;
• открытого типа;
• комбинированного типа.

Еще существуют такие варианты, как:

• самотечная схема отопления;
• попутная схема отопления.

Самотечна схема отопления на сегодняшний день практически не используется. Однако иногда встречаются ситуации, когда этот вариант является единственно возможным, например, в условиях отсутствия электричества и магистрального газа.

Попутная схема называется еще петлей Тихельмана. Среди всех существующих рыночных предложений это самый простой способ обустройства отопления. Для всех вариантов есть две схемы проведения магистралей, которые мы сейчас и разберем.

Однотрубная

Магистраль этого типа получила широкое распространение благодаря своей простоте. Даже традиционные однотрубные системы могут быть полностью энергонезависимыми, а уж современные варианты получаются автоматизированными и очень удобными.

Особенность однотрубной магистрали – в способе подсоединения батарей. Однотрубный вариант представляет собой замкнутую цепь труб и радиаторов. Трубы прокладывают от нагревательного агрегата, а подсоединение радиаторов обычно последовательное. При этом магистраль отводится от котла и к нему же возвращается. Для однотрубной магистрали не требуется множества деталей. Монтаж такой системы считается относительно простым.

Достоинства такой магистрали в следующем:

• устойчивость и работоспособность в сооружениях любой этажности;
• использование магистралей с меньшим диаметром, что является существенной экономией;
• возможность скрытой прокладки труб без монтажного уклона;
• возможность подключения теплых водяных полов;
• стабильность температурного режима;
• возможность регулировки температурного режима.

Недостатки у однотрубного варианта тоже имеются:

• при подключении насоса нужно произвести точные расчеты;
• для подключения насоса требуется стабильная электросеть;
• некоторые модели очень шумны.

Двухтрубная

Что касается варианта двухтрубного отопления, то здесь к каждому радиатору требуется проведение отдельной магистрали, по которой будет перемещаться теплоноситель по разным направлениям. При этом теплый контур обычно располагают сверху, а остывший носитель возвращается по нижней магистрали.

Этот вариант удобен для больших коттеджей, где для обогрева многочисленных комнат используется один котел.

У этого варианта обустройства имеются свои плюсы:

• система подходит для зданий любой конфигурации и сложности;
• поступающий носитель приходит с одинаковой температурой;
• для двухтрубной системы есть возможность выбора терморегуляторов.

Отрицательные стороны системы также есть:

• существенной отрицательной стороной является то, что монтаж более дорогостоящий;
• сам монтаж сложный;
• количество комплектующих больше, чем в однотрубном варианте обустройства отопления.

Рассмотрим подробные схемы для популярных видов, применяемых в частных и многоквартирных домах.

Заключение