Домой Ремонт Системы отопления с принудительной циркуляцией. Как самостоятельно смонтировать однотрубную систему отопления с принудительной циркуляцией? Одно и двух-трубные системы отопления

Ремонт

Системы отопления с принудительной циркуляцией. Как самостоятельно смонтировать однотрубную систему отопления с принудительной циркуляцией? Одно и двух-трубные системы отопления

Конкуренция систем отопления с естественной и принудительной циркуляцией длится с тех пор, как был изобретен насос. Естественное передвижение теплоносителя (пользователи называют его «гравитацией» или «физикой») подчиняется законам сообщающихся сосудов и гравитации и не зависит от внешних источников энергии, то есть считается автономным. А любая схема отопления с принудительной циркуляцией включает в себя циркуляционный насос, который подключается к электросети, то есть существует прямая зависимость работы отопления от наличия напряжения. Различия в схемах отопления с принудительной и естественной циркуляцией

Преимущества и недостатки принудительной системы отопления

Системы с естественной циркуляцией более надежны, так как в регионах с частым отключением электричества они будут работать бесперебойно, но все-таки им предпочитают схемы отопления с принудительной циркуляцией, так как насос решает следующие проблемы:

Не нужно прокладывать отопительные трубы большого диаметра – достаточно обычных полудюймовых металлопластиковых или ПВХ-труб: насос обеспечит течение жидкости в любом случае.
По тонким трубам передвигается меньший объем теплоносителя, а это значит, что его можно быстрее нагреть и увеличить тепловую отдачу. Также это помогает более точно регулировать температуру и расходовать меньше тепловой энергии, поэтому эксплуатация системы отопления с включением циркуляционного насоса обойдется дешевле.
С изменением скорости вращения крыльчатки насоса изменяется теплоотдача, то есть отопление в доме можно автоматизировать.
Отопление с насосом работает при любых уклонах и поворотах труб, что значительно облегчает монтаж системы.
При помощи коллекторной схемы можно включать параллельные ветки отопления, например, теплый пол или полотенцесушители.
Место монтажа расширительного бачка не регламентируется.

В отличие от длинного перечня достоинств недостатков можно назвать всего два:

Отопление не будет работать при аварийном отключении электричества.
Хоть и небольшой, но расход электроэнергии насосом и системой автоматики.

Отопление может быть организовано по-разному: двухтрубная с принудительной циркуляцией, трубная разводка вертикального или горизонтального типа, подача теплоносителя – верхняя или нижняя.

Наиболее распространена нижняя разводка труб, но при верхней можно комбинировать системы с принудительной и естественной циркуляцией, чтобы обеспечить работу отопления при аварийном отключении электричества за счет перепада высот в трубах.

Выбор циркуляционного насоса

Для отопительных систем с принудительным перемещением жидкости лучше приобретать малошумящие центробежные прямолопастные насосы. Прямые лопасти не могут создать большого давления, но постоянно толкают жидкость в нужном направлении, даже если длина трубопровода достаточно велика.

Монтаж насоса производится параллельно двумя шаровыми вентилями с байпасом, чтобы можно было его демонтировать в случае поломки без остановки движения теплоносителя.

Насос нужен не только для обеспечения постоянного движения жидкости по системе, но и для регулировки скорости ее течения. Чем быстрее будет двигаться теплоноситель, тем лучше теплоотдача и прогрев помещений.

Для расчета производительности насоса необходимо установить тепловые потери отапливаемых помещений, которые рассчитываются по потерям в наиболее холодную декаду зимы. В РФ эти параметры приведены к справочным значениям:

Для малоэтажного здания (до 2 этажей) при температуре -25 0 С потери тепла равны 173 Вт/м 2 .
При -30 0 С тепловые потери составляют 177 Вт/м 2 .
Для трехэтажного частного дома и выше при температуре -25 0 С тепловые потери равны 97-101 Вт/м 2 .

Тепловые потери зданий

Мощность насоса (Р) рассчитывается по формуле: Q / С х D t , где:

Q – тепловые потери помещения.
С – удельная тепловая емкость теплоносителя (справочное значение).
D t – температурная разница между теплоносителем на прямой подаче и в трубе обратной подачи. Это значение зависит от схемы отопления и может быть равным:
1. 20 0 С – для обычных отопительных систем, работающих по любой схеме;
2. 10 0 С – для систем с низкой температурой теплоносителя;
3. 5 0 С – для теплого пола.

Результат преобразуется в производительность (мощность) насоса путем его деления на плотность жидкости, работающей в системе, при средней температуре.

Чтобы не проводить расчеты, мощность насоса можно выбрать по среднестатистическим нормам:

Для помещений с площадью до 250 м 2 – мощность насоса 3,5 м 3 /ч и напор (давление) до 0,4 Атм.
Для помещений с площадью 250-350 м 2 – мощность 4-4,5 м 3 /ч и напор до 0,6 Атм.
Для помещений с площадью 350-800 м 2 – мощность 11 м 3 /ч и давление 0,8 Атм.

При этом мощность насоса и производительность отопительной системы прямо зависит от утепления помещений и самого здания. Поэтому для полного и более точного расчета потребуется знать следующее:

Гидравлическое сопротивление труб и соединений.
Длину всех труб и удельную плотность теплоносителя.
Общую площадь оконных и дверных проемов.
Стройматериал стен, их толщину, материал и толщину утеплителя.
Есть ли в доме подвал, чердак, мансарда, цоколь.
Стройматериал кровли, кровельного пирога и т.д.

Поэтому теплотехнический расчет проще и надежнее заказать у специализирующейся на этом компании. Но в любом случае мощность насоса должна быть немного больше расчетной.

Составление схемы системы отопления с принудительной циркуляцией

При составлении схемы отопления начинают с вычисления мощности нагревательного прибора – котла. Простейший расчет:

Для 10 м 2 отапливаемой площади нужно резервировать 1 Квт.
При высоте потолков больше 2,5 метра мощность котла нужно умножать на 1,2.
Для районов Крайнего Севера мощность увеличивается на 30-50%.
При плохом или отсутствующем утеплении дома мощность котла увеличивается на 30-50%.
При собственном оборудовании ГВС на основе отопительного котла его мощность увеличивается на 30-50%.

На рисунке ниже показана упрощенная формула расчета мощности нагревательного прибора для частного дома, гаража или квартиры.
Формула расчета мощности котла отопления

С количеством радиаторов проще: под каждым окном обязательно должен быть один обогревательный прибор, в ванной и туалете – тоже. Согласно СНиП на обогрев помещения необходимо 100 Вт мощности на 1 м 2 . Тепловая мощность одной секции радиатора указана в его паспорте, поэтому количество секций вычислить несложно, как и число обогревательных приборов для отдельного помещения. Дальше необходимо выбрать материал труб отопления, их диаметр, а также тип системы, по которой будет составляться схема.

Система отопления реализуется по закрытому или отрытому типу. Принципиальное отличие – только в способе монтажа и расположении расширительного резервуара. Если расширительный бачок не закрывается герметично, то и отопительная система будет называться открытой. Если бачок имеет мембрану, то это закрытая система отопления. Объем расширительного бачка рассчитывается по общему объему всей системы: 10:1. Бачок должен располагаться как можно ближе к циркуляционному насосу.

Как в открытой, так и в отопления есть риск попадания воздуха в трубы. Кроме того, воздух обязательно будет образовываться при контакте теплоносителя с материалом труб, рубашки котла, радиаторами. Поэтому в самой высокой точке на схеме устанавливается автоматический клапан для стравливания воздуха, а на каждом обогревательном приборе (радиаторе или батарее) – кран Маевского.

Кран Маевского

После сборки всех узлов и монтажа элементов отопления систему промывают. Это делается простой заливкой чистой воды в систему, после чего проверяются все соединения на протечку. Котел и циркуляционный насос врезаются в систему последними. Если котел не газовый, а на твердом топливе, то в систему включается собственная группа безопасности с манометром, а также спускным и подрывным клапанами. В газовых и электрических отопительных агрегатах группа безопасности идет в комплекте. Также на входном трубопроводе, подающем теплоноситель в котел, устанавливается защитный фильтр, обеспечивающий очистку от абразивных частиц и мусора.

Проблема отсутствия циркуляции

Причины плохой или отсутствующей циркуляции теплоносителя в системе:

Насос малой мощности.
Трубы маленького диаметра.
Не установлены обратные клапаны.
Грязь или воздух в системе.
Протечка системы.

Решение проблем по порядку:

Гидравлический расчет мощности насоса, что одновременно поможет выбрать диаметр труб – ½ или ¾ дюйма.
Обязательная врезка фильтров грубой очистки на входе в котел и перед насосом.
Монтаж клапанов – спускного и подрывного, а также клапана на расширительном бачке.
При сборке новой системы необходимо заливать только чистый теплоноситель, при ревизии старой – промывка и заливка проверенного.
Все протечки – как в системе (в радиаторах и трубах, на фитингах и клапанах), так и в котле, видны невооруженным глазом, даже если это происходит достаточно медленно. В любом случае достаточно суток, чтобы протечка проявила себя.

Среди многих схем отопления система с принудительной циркуляцией теплоносителя отличается своей универсальностью и широкими функциональными возможностями. Она может быть применена в теплоснабжении небольшого частного коттеджа или квартиры, а также в большом многоэтажном доме. Сложно ли сделать ее самостоятельно, без привлечения специалистов? Выясним, что же представляет отопление дома с принудительной циркуляцией своими руками, схемы и оптимальная комплектация конкретной системы.

Особенности отопления с принудительной циркуляцией

Современное водяное отопление с принудительной циркуляцией пришло на смену гравитационной схеме. У второй движение теплоносителя осуществляется за счет теплового расширения воды при ее нагреве. Такой принцип существенно снижал эффективность работы теплоснабжения.

Одним из определяющих факторов целесообразности установки системы водяного отопления с принудительной циркуляцией является относительно быстрое движение теплоносителя по магистрали. Благодаря этому происходит равномерное распределение тепла по всем радиаторам в схеме.

Кроме этого, нужно отметить такие особенности отопления насосными группами:

Возможность устанавливать трубы небольшого сечения : 20, 25 мм. Этим уменьшается общий объем теплой воды в системе, что сказывается на расходе энергоносителя;
Выбор из нескольких схем монтажа трубопроводо в. Принудительная система отопления частного дома может быть однотрубной, двухтрубной или коллекторной;
Регулировка температуры как для отдельных элементов, так и во всей системе в целом. Лучше всего с этой задачей справляется коллекторное отопление;
Увеличение комфорта эксплуатации .

Однако наряду с этим следует отметить и недостатки, которыми обладает двухтрубная или однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией. Прежде всего – это установка насосной группы для увеличения скорости потока теплоносителя. Это влечет за собой увеличение первичных расходов, а также делает работу всей системы зависимой от подачи электроэнергии. Но эти недостатки компенсируются вышеперечисленными преимуществами.

Можно модернизировать уже имеющееся . Для этого достаточно установить насос. Однако сначала нужно рассчитать параметры системы – не всегда трубы большого диаметра подходят для схем с принудительной циркуляцией.

Виды схем отопления с принудительной циркуляцией

Основной принцип работы системы отопления с принудительной циркуляцией заключается в установке насосов для увеличения скорости потока теплоносителя. Место их монтажа напрямую зависит от выбранной схемы разводки трубопроводов.

Помимо этого система отопления частного дома с принудительной циркуляцией должна включать в себя группы безопасности. Это необходимо для своевременной стабилизации давления в трубах из-за возможного перегрева теплоносителя. Каждый вид отопления с принудительной циркуляцией имеет ряд особенностей, которые напрямую влияют на выбор в конкретном случае. Но независимо от этого система отопления с принудительной циркуляцией своими руками помимо насоса должна включать в себя следующие компоненты:

Группа безопасности : воздухоотводчик и спускной клапан. Устанавливаются сразу после котла;
Расширительный бак . Лучше всего выбирать конструкцию мембранного типа с возможностью замены эластичного клапана;
В обвязке каждого радиатора должны быть балансировочный клапан , кран Маевского. Желательно установить термостат;
Запорная арматура . Необходима для частичного или полного перекрытия потока теплоносителя на конкретном участке системы.

Каждые из вышеперечисленных компонентов должны иметь эксплуатационные характеристики, отвечающие параметрам конкретной системы отопления. В противном случае они не будут выполнять возложенные на них функции.

Выбор определенных компонентов системы осуществляется по заранее сделанной схеме отопления дома с принудительной циркуляцией. Расчет должен быть максимально точным – с помощью специализированных программ или выполненный профессионалами.

Однотрубная система

Это устаревшая схема, которая практически не применяется для индивидуального теплоснабжения дома. В однотрубной системе отопления с принудительной циркуляцией есть только одна подводящая магистраль, в которой последовательно подключаются радиаторы и батареи.

Единственным преимуществом этой схемы является небольшой метраж трубопроводов. Однако помимо этого однотрубная система имеет несколько существенных недостатков:

Неравномерное распределение теплоносителя. Чем дальше расположен радиатор от котла, тем ниже степень нагрева горячей воды, поступающей в него;
Для проведения ремонтных работ необходимо остановить котел отопления и дождаться пока температура теплоносителя не опустится до нормального уровня.

Мощность насоса для однотрубного отопления с принудительной циркуляцией будет намного меньше, чем для двухтрубной. Это объясняется меньшим объемом теплоносителя в системе. Также для прокладки трубопроводов необходимо меньше места – они могут быть установлены под полом, плинтусами.

Для однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией обязательно нужно предусмотреть монтаж байпаса для каждого радиатора. Это даст возможность отключить прибор без полной остановки теплоснабжения дома.

Двухтрубная система

Схема двухтрубной системы отопления с принудительной циркуляцией отличается от однотрубной наличием еще одной магистрали для остывшего теплоносителя. Она проходит параллельно основной и в нее поступает охлажденная вода из радиаторов.

Во время проектирования системы необходимо правильно составить схему расположения трубопроводов. Прямая и обратная магистраль должны устанавливаться в непосредственной близости друг от друга, но не более чем на 15 см, кроме этого система может быть с одной направленностью движения теплоносителя, с разными векторами, а также тупиковой. Чаще всего выбирается схема с односторонней направленностью.

У водяного отопления с принудительной циркуляцией есть несколько важных особенностей:

Небольшой диаметр труб – от 15 до 24 мм. Этого будет достаточно для создания требуемых показателей давления;
Возможность установки как горизонтальной, так и вертикальной разводки трубопроводов;
Большое количество поворотных элементов скажется на гидродинамических показателях системы в худшую сторону. Поэтому их нужно делать как можно меньше;
При выборе скрытого монтажа в местах соединения труб устанавливают ревизионные люки.

В каждой принудительной системе отопления частного дома необходимо предусмотреть обходной канал в узле циркуляционного насоса. Он предназначен для гравитационного движения теплоносителя в случае отключения электричества.

Работа насосного оборудования должна обеспечить нормальную циркуляцию в системе. Для этого следует правильно рассчитать его мощность и производительность.

Если система водяного отопления с принудительной циркуляцией комплектуется полимерными трубопроводами – они должны быть с армированным слоем из алюминиевой фольги или полиэстера.

Коллекторная система

Если площадь дома превышает 150 м² или он имеет 2 и более этажей – рекомендуется делать коллекторную систему отопления с принудительной циркуляцией своими руками. Она является одной из модификаций двухтрубной схемы и предназначена для повышения эффективности работы теплоснабжения.

Основным элементом коллекторной схемы отопления является распределитель. Он представляет собой трубу с круглым или прямоугольным сечением, на которую установлены несколько патрубков. Они необходимы для распределения теплоносителя по отдельным контурам теплоснабжения дома.

Отличительным принципом работы системы отопления с принудительной циркуляцией коллекторного типа является обустройство независимых друг от друга магистралей трубопровода. Это дает возможность регулировать теплоотдачу каждой из них, а также стабилизирует давление в системе.

На каждый патрубок коллектора устанавливается циркуляционный насос для обеспечения должной скорости движения теплоносителя. Такая система отопления частного дома с принудительной циркуляцией имеет ряд важных особенностей:

Увеличение числа труб и арматуры. Каждый контур представляет собой отдельную систему отопления, соединенную с помощью коллектора в единую сеть;
Для регулировки объема теплоносителя необходимы специальные элементы – терморегуляторы и сервоприводы с датчиками температуры;
Для наиболее эффективной работы системы рекомендуется установка узла смешивания. Он соединяет прямую и обратную трубу и выполняется смешивание потоков воды для достижения оптимальной температуры теплоносителя.

Коллекторная схема отопления дома с принудительной циркуляцией может состоять из нескольких узлов распределения. Все зависит от общей площади дома, а также расположения в нем помещений.

Сумма диаметров патрубков на коллекторе не должна превышать его сечение. В противном случае возникнет дестабилизация давления в системе.

Проектирование отопления с принудительной циркуляцией

Первоочередной задачей при самостоятельном монтаже водяного отопления с циркуляционным насосом является составление корректной схемы. Для этого необходим план дома, на котором наносится расположение труб, радиаторов, запорной арматуры и групп безопасности.

Расчет системы

На этапе составления схем необходимо правильно рассчитать параметры насоса для принудительной отопительной системы частного дома. Для этого можно воспользоваться специальными программами или сделать вычисления самостоятельно. Существует ряд простых формул, которые помогут сделать расчет:

Pн=(p*Q*H)/367*КПД

Где Рн – номинальная мощность насоса, кВт, р – плотность теплоносителя, для воды этот показатель равен 0,998 г/см³, Q – уровень расхода теплоносителя, л, Н – требуемый напор, м.

Для вычисления показателя напора в принудительной системе отопления дома необходимо знать общее сопротивление трубопровода и теплоснабжения в целом. Увы, но сделать это самостоятельно практически невозможно. Для этого следует воспользоваться специальными программными комплексами.

Вычислив сопротивление трубопровода в системе водяного отопления с циркуляцией, можно рассчитать требуемый показатель напора по следующей формуле:

Н=R*L*ZF/10000

Где Н – вычисляемый напор, м, R – сопротивление трубопровода, L – протяженность наибольшего прямого участка магистрали, м, ZF – коэффициент, который обычно равен 2,2.

По полученным результатам подбирается оптимальная модель циркуляционного насоса.

Если расчетные показатели мощности насоса у системы отопления с принудительной циркуляцией, устанавливаемой самостоятельно, велики, – рекомендуется приобрести спаренные модели.

Монтаж отопления с циркуляцией

На основе расчетных данных подбираются трубы нужного диаметра, а к ним – запорная арматура. Однако на схеме не показан способ монтажа магистрали. Трубопроводы могут быть установлены скрытым или открытым способом. Первый рекомендуется применять только при полной уверенности в надежности всей системы отопления частного коттеджа с принудительной циркуляцией.

Нужно помнить, что от качества компонентов системы будет зависеть ее работоспособность и эксплуатационные показатели. В особенности это касается материала изготовления труб и запорной арматуры. Помимо этого для двухтрубной схемы системы отопления с принудительной циркуляцией рекомендуется прислушаться к советам профессионалов:

Установка аварийного источника подачи электроэнергии для циркуляционного насоса в случае отключения электропитания;
При использовании антифризов в качестве теплоносителя следует проверить его совместимость с материалами изготовления труб, радиаторов и котла;
По схеме отопления дома с принудительной циркуляцией котел должен располагаться в самой низкой точке системы;
Кроме мощности насоса необходимо сделать расчет расширительного бака.

Технология установки отопления циркуляционного типа ничем не отличается от стандартной. Важно учитывать особенности контурного дома – материал изготовления стен, его тепловые потери. Последнее напрямую влияет на мощность всей системы.

Аналитика параметров систем отопления с принудительной циркуляцией поможет составить объективное мнение о ней:

К сожалению, история не сохранила имя изобретателя водяного отопления, известно лишь, что появилось оно давно. И все это время схемы водяного отопления занимали лидирующее положение. Шли годы, создавались экономичные котлы для различных видов топлива, разрабатывались новые схемы отопления, изготовлялись радиаторы на основе новейших материалов. Но альтернативы системе водяного отопления нет до сих пор. Она легко монтируется, элементы системы легко приобрести, а ее эксплуатация не вызывает проблем. Популярная схема отопления с принудительной циркуляцией весьма эффективна для создания комфорта в доме.

Классификация по способу перемещения теплоносителя:

Простые схемы самотечного отопления могут быть только открытые, контуры с принудительной циркуляцией обычно закрытые с герметичным мембранным баком. Если же установить насос в «обратку» контура самотечной системы, то КПД контура возрастет.

Сегодня можно купить котел любой мощности, работающий на различном топливе. В продаже есть котлы известных мировых марок, трубы из металла и пластика, арматура. Есть в наличии все необходимое для монтажа контуров отопления любой конфигурации и мощности. Сегодня любая система отопления частного дома с принудительной циркуляцией проектируется и создается без проблем, при наличии определенных финансовых ресурсов.

Основные требования к системам обогрева:

Что лучше, принудительное или естественное движение воды

В контурах создаются условия для движения теплоносителя под действием гравитации и уклон трубопроводов, устанавливается открытый расширительный бак. Так создается самотечная система отопления частного дома, дешевая, простая и надежная. Напорный трубопровод поднимается вверх для создания напора в системе. При монтаже трубопроводов, как напорного так и «обратки» выдерживается небольшой уклон по направлению течения воды. Скорость движения теплоносителя незначительная, поэтому для увеличения эффективности монтируют трубы большего диаметра.

Используемая чаще система водяного отопления с принудительной циркуляцией монтируется с . Он встроен в котел или устанавливается отдельно. Наличие насоса увеличивает КПД системы и экономит топливо.

Преимущества систем с циркуляционным насосом:

Недостаток, который имеет схема отопления дома с принудительной циркуляцией – зависимость от электрической сети. Если в регионе проблемы с энергоснабжением, то можно применить специальные устройства для организации бесперебойного питания от аккумулятора. Для котлов применяют ИБП (), например фирмы SinPro. Он автоматически включается и обеспечивает подачу напряжения на циркуляционный насос. Второй недостаток — шум, создаваемый работающим циркуляционным насосом. При установке котла в нежилом помещении этим недостатком можно пренебречь.

Одно и двух-трубные системы отопления

Разработано и смонтировано множество схем отопления. Но все они модификации или комбинации из двух вариантов систем, которые можно определить базовыми вариантами.

Базовыми или основными схемами можно считать:

однотрубную;
двухтрубную.

Контур отопления однотрубный

Популярна простая , как она работает? Просто, чрезвычайно просто. От котла по одной трубе идет горячий теплоноситель и, пройдя последовательную цепочку батарей, возвращается в котел. Этот принцип реально использует схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией, причем, установка байпаса на насосе превращает ее в «самотечную» систему.

Недостатки однотрубной системы:

неравномерность нагрева радиаторов;
для замены батареи нужно отключить систему.

Недостатки вышеописанной схемы практически устранены в модернизированной однотрубной схеме отопления, которая известна как «ленинградка», по месту ее изобретения в СПБ. В Санкт-Петербурге «ленинградка» применяется даже в многоэтажных домах. Шаровые краны на входе/выходе батареи позволят заменять или ремонтировать батареи без выключения отопления. Батареи врезаются в подающую трубу параллельно.

При организации схемы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией монтируется вертикальная схема разводки.

Трубопровод поднимается на второй этаж, вода поступает в батареи расположенные по горизонтали последовательно. Затем от последнего радиатора трубопровод опускается вниз и подключается к горизонтальной линейке радиаторов, а затем остывший и отдавший свою энергию теплоноситель поступает в котел. Недостатком подобной системы считается неравномерный нагрев радиаторов. Это недостаток особенно заметен, если применяется «самотек», но если установлен циркуляционный насос, разница в температуре практически незаметна.

Контур отопления двухтрубный

Самыми оптимальными считаются схемы систем отопления с принудительной циркуляцией в контуре. Подобные системы эффективны для одноэтажных коттеджей, домов и дач и легко обеспечат теплом двухэтажный дом большой площади. Для реализации этой схемы монтируются две трубы — подающий трубопровод и «обратка». Батареи подключаются параллельно, они снабжаются запорной арматурой и устройствами для удаления воздуха. Эта схема обеспечивает равномерный нагрев батарей, но расход труб на монтаж значительно больше. Дополнительные расходы компенсируются эффективной работой отопления.

Вертикальная двухтрубная схема

Вертикальная закрытая система отопления с принудительной циркуляцией схема реализуется в двух вариантах – с нижней (горизонтальной) или верхней разводкой. Горизонтальная разводка организуется следующим образом. Труба «подачи» поднимается на верхний этаж, к нему подключается все батареи, которые подключены к «обратке». Недостаток – наличие двух труб в помещении.

Вертикальная двухтрубная система второй вариант

Вертикальная двухтрубная разводка значительно меньше влияет на интерьер, т. к. через комнату проходит одна труба и ее проще скрыть. Стояк подачи поднимается на чердак, затем труба опускается вниз и запитывает радиатор. Радиатор на втором этаже последовательно соединяется с радиатором нижнего этажа и уже с него вода попадает в трубопровод «обратки» на нижнем этаже. Так функционирует замкнутая система отопления с принудительной циркуляцией, выполненная по вертикальной двухтрубной схеме.

Коллекторная схема разводки

Для сложных контуров, с большим числом подключений обязательно организовывается принудительная циркуляция в системе отопления с раздачей теплоносителя через коллектор.

Такая система раздачи нашла применение для двухэтажных домов или одноэтажных домов со значительной площадью обогрева.

Иногда применяется комбинированная разводка, а для сложной конфигурации системы ставится дополнительный насос для системы отопления с принудительной циркуляцией оптимизирующий функционирование системы.

Если в доме уже работает контур отопления, который использует естественную циркуляцию, то улучшить эффективность такой системы отопления можно за счет установки в «обратке» недалеко от котла. В результате образовывается открытая система отопления с принудительной циркуляцией схема при этом не требует изменений.

Обобщение

Реализованная система отопления с принудительной циркуляцией схема которой может быть любая, обеспечит более качественное отопление жилища. Затраты на создание такой системы больше, чем на монтаж системы с естественной циркуляцией, которые окупятся за счет более экономного расходования топлива.

Возможных вариантов организации систем отопления (СО) всего два:

система с принудительным движением (ПЦ);
система с естественной циркуляцией жидкости (ЕЦ).

Система (ЕЦ) имеет открытый расширительный бак, а при установке в «обратке» циркулярного насоса работает достаточно хорошо. Насос увеличивает КПД системы. Система ПЦ относится к закрытым системам, а расширение теплоносителя компенсируется в закрытом мембранном баке. Это базовые системы, а базовыми схемами считаются — однотрубная и двухтрубная. На основе этих базовых элементов создаются контуры отопления, являющиеся комбинацией или модернизацией базовых систем и базовых схем.

Приветствуем!

Стремление сделать дом тёплым ставит владельца перед непростым выбором. Какой схеме отопительного контура отдать предпочтение, чтобы и дом был тёплым и затраты на его обогрев были полностью оправданы? Наиболее практичное решение — однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией. Когда применение этой модели будет оправдано, и как сделать «однотрубку» энергоэффективной, разберём ниже.

Работа водяного отопления базируется на канонах физики и обеспечивается непрерывно циркулирующим внутри контура потоком жидкого теплоносителя, нагреваемого котлом.

Гидравлическое давление создаётся за счёт теплового расширения и увеличения объёма воды.
Дальнейшее движение воды основано на принципах конвекции и силы тяжести. Тепловое расширение снижает плотность воды, делая её более лёгкой. Благодаря этому горячий теплоноситель устремляется вверх, подталкиваемый снизу ещё ненагретой или уже остывшей водой.
Горячий теплоноситель, проходя через теплообменники и передавая им тепловую энергию, нагревает их, плавно остывая.
Холодная жидкость вновь устремляется к котлу, где снова нагревается и процесс реверсируется.

Отличие одноконтурного отопления от двухконтурного

Различают одноконтурное и двухконтурное водяное отопление. Ключевое их отличие заключается в принципе подсоединения теплообменников к отопительной магистрали.

Однотрубка – это один замкнутый контур кольцевого типа. Трубопровод, в который последовательно интегрируются батареи, протягивается от теплогенератора и замыкается на нём. Нагретый теплоноситель линейно проходит по ветке контура и только после этого возвращается в котёл. Такая модель проста в реализации, минимизирует число комплектующих, что позволяет существенно сэкономить.
Двухтрубная система – это по сути 2 параллельных контура. По одному теплоноситель доставляется к радиаторам, а в другому производится слив отработанного и остывшего теплоносителя из радиаторов и его доставка обратно к теплогенератору. Эта схема позволяет добиваться максимального и равномерного прогрева радиаторов по всему контуру, а также регулировать энергозатраты по каждой батарее. Однако её обустройство обойдётся в 2 раза дороже однотрубного контура.

Что даёт принудительная циркуляция

Чтобы отопление с естественным движении теплоносителя исправно работало, трубы устанавливают под наклоном. В малогабаритных одноэтажных домах это требование, как правило, не вызывает сложностей. Чем больше метраж и этажность, тем сложнее придерживаться норматива. Любое отклонение приведёт к завоздушиванию, нарушению хода жидкости и её перегреву. Последнее может вывести из строя отопительный контур.

Вдобавок в одноконтурном гравитационном отоплении вода, проходя по магистрали, постепенно остывает. Как следствие, крайние батареи прогреваются в меньшей степени.

Проблемы решает установка циркуляционного насоса. Он ускоряет ток теплоносителя, минимизируя теплопотери.

Конструктивные элементы одноконтурного отопления с принудительной циркуляцией

Для эффективной и устойчивой работы отопления помимо труб, теплообменников и насоса потребуется ряд других приборов:

Расширительный бак (экспансомат).
Распределительный коллектор.
Накопительный бак (для твердотопливного котла без автоматической загрузки топлива).
Так называемая группа безопасности, состоящая из манометра, термометра и предохранительного клапана.
Фильтр грубой очистки.
Краны для наполнения и слива контура.
Воздухосборник.
Байпасы с игольчатыми клапанами.
Краны Маевского (их можно заменить сепаратором воздуха).
Обратный клапан (если планируется дополнительная подпитка трубопровода).

При упрощённом варианте одноконтурного отопления, рассчитанном на небольшой дом в 1 этаж, от некоторых приборов можно отказаться, что позволит существенно сэкономить. Если же Вы стремитесь сделать отопление энергоэффективным и площадь дома превышает 60 м², излишняя экономия обернётся «головной болью».

Возможные варианты устройства однотрубного отопления

Отопление с естественной и принудительной циркуляцией

Гравитационная (естественная, самопроизвольная) обладает одним безусловным преимуществом – абсолютная энергонезависимость (при условии, что котёл не работает на электричестве). Кроме того она вполне может обойтись минимальной комплектацией и её относительно просто монтировать.

Однако и минусов у отопительных контуров с естественной циркуляцией немало:

Экономя на комплектующих, придётся раскошелиться на трубы большего диаметра. Это позволит минимизировать эффект гидравлического сопротивления.
Громоздкие трубы не получится спрятать и придётся прокладывать под уклоном в 2-3 мм на каждый погонный метр, что снижает эстетическую привлекательность интерьера.
Чтобы не создавать дополнительных препятствий ходу жидкости, количество запорной арматуры сводится к минимуму. Это осложняет ремонт, т.к. придётся отключать отопление и сливать жидкость из контура.
При излишней продолжительности магистрали неизбежно увеличиваются теплопотери на последних радиаторах.

Важно! Одноконтурное гравитационное отопление устраивается только с верхней разводкой.

Принудительная (искусственная) циркуляция решает указанные проблемы:

Насос помогает теплоносителю преодолеть гидравлическое сопротивление даже при малом сечении труб.
По той же причине открываются дополнительные возможности по установке в трубопровод различной запорной арматуры. Это упрощает его обслуживание и ремонт, т.к. позволяет без проблем перекрыть нужный участок.
Повышенная скорость движения теплоносителя минимизирует теплопотери.
Интеграция в одноконтурное отопление насоса позволяет хозяину обзавестись тёплыми полами.

Из минусов – дополнительные расходы. Как минимум, перед насосом потребуется установка системы фильтрования. Однако фильтр продлит срок службы насоса, установленного перед котлом на обратке, и убережёт котёл от преждевременной поломки из-за попадания вовнутрь загрязнений.

Дополнительный плюс принудительного однотрубного отопления — возможность реализации так называемого байпасного подключения, которое сводит тепловые потери к минимуму. Обводной участок трубы (байпас) практически одновременно доставляет нагретый теплоноситель к каждому радиатору.

Важно! При отключении электричества насос работать не будет. Поэтому самым оптимальным решением станет обустройство комбинированного отопительного контура.

Открытая и закрытая отопительная система

Без экспансомата, функция которого заключается в нормализации гидравлического давления, не обходится ни одна отопительная система. Собственно строение расширительного бака предопределяет тип отопительного контура: закрытый или открытый.

В открытой в качестве компенсирующего устройства используется бак открытого типа, в работе которого есть и достоинства и недостатки:

Ограниченная сфера применения. Открытые экспансоматы используются лишь в гравитационных или комбинированных системах.
Снижены требования к периодичности контроля уровня давления контура.
Горячий теплоноситель, поступив в бак, находится в непосредственном контакте с воздухом, из-за чего испаряется. В данных условиях важно контролировать достаточность жидкости в магистрали.
Контакт с кислородом приводит к активации процесса окисления и коррозии металлического трубопровода.
Запрет на использование антифриза. Его испарения токсичны и вредны для здоровья человека.

В закрытом контуре используются герметичные экспансоматы закрытого (мембранного) типа с воздушным клапаном. Особенности закрытой отопительной системы:

Применим к любой отопительной системе.
Герметичность экспансомата минимизирует потери теплоносителя и предотвращает коррозию труб.
Несмотря на наличие воздушного клапана, автоматически стравливающего излишки газа, уровень давления нужно систематически контролировать.

Верхняя и нижняя разводки

По расположению подающей трубы выделяют системы с нижней и верхней разводкой.

При верхней разводке подающая труба располагается сверху (под потолком или, если требуется её спрятать, на чердаке). Эта схема обязательна для отопления гравитационного или комбинированного типа. В контурах же, рассчитанных исключительно на принудительную циркуляцию, или в домах метражом свыше 100 м² верхнюю разводку использовать не целесообразно:

Увеличение расхода трубного материала и объёма теплоносителя.
Удлинение контура требует установки более мощного котла.

Нижняя разводка предполагает размещение подающей трубы снизу с последовательным соединением радиаторов по периметру комнаты/дома. Разводка может быть как проточной, так и смешанной (по типу «ленинградки»). Второй вариант считается более эффективным.

Вертикальная и горизонтальная

Будет разводка вертикальной или горизонтальной, зависит, главным образом, от этажности. Для одноэтажного строения выбирается горизонтальная разводка, последовательно соединяющая все теплообменники и замыкающаяся теплогенератором.

Для двухэтажных — лучшим вариантом станет вертикальная разводка, при которой теплоноситель движется по схеме: снизу от котла – вверх в радиаторы – снова вниз обратно в котёл.

Преимущества и недостатки однотрубной системы

Популярность одноконтурного отопления для одноэтажных и малоэтажных домов объясняется не только относительно невысокой стоимостью и лёгкостью монтажа. Среди прочих достоинств выделяют:

Устойчивость гидравлического режима.
Быстрый прогрев отопительного контура.
Возможность встраивания в систему современной запорной и регулирующей арматуры, а также электронных систем контроля значительно повышает КПД одноконтурного отопления.
Интерьер не портится большим количеством труб.
Лёгкая эксплуатация и обслуживание.

Единственный существенный недостаток – неравномерность нагрева отопительных приборов. Чем дальше от котла, тем холоднее батареи. Однако это заявление справедливо лишь в отношении устаревших одноконтурных систем.

Схемы для домов с 2 комнатами

Когда площадь дома не превышает 60 м², усложнять отопительный контур нет надобности:

Как правило, хватает 3-4 последовательно соединённых батарей.
Подключения радиаторов может диагональным или двусторонним нижним.
Небольшая протяжённость магистрали позволяет обойтись без запорной арматуры. При ремонте теплоноситель быстро и легко сливается через отвод.
Расчёт трубопровода проводится по одному диаметру.

Схемы для домов 3+ комнатами или более (от 60м2)

Чтобы в большом доме было тепло, упрощённая схема одноконтурной магистрали не подойдёт.

Во-первых, придётся раскошелиться на более мощный котёл (особенно когда речь идёт о 2 этажах).
Во-вторых, соединения радиаторов лучше дополнить байпасами, либо выполнить в технике «ленинградка».
В контуре обязательно используются трубы трёх диаметров и регулирующие вентили.

Гидравлический расчет

В основе эффективного отопления лежит сложная система расчётов. Гидравлический расчёт позволяет определить:

Оптимальный диаметр труб на каждом отрезке отопительной магистрали.
Возможные потери давления.
Расход теплоносителя.
Требуемую мощность насоса.

Самостоятельно выполнить гидравлический расчёт сложно. Упрощают задачу специальные онлайн-калькуляторы.

Частые ошибки при проектировании

Самая существенная ошибка – пренебрежение расчётными данными или неточности теплового/гидравлического расчёта. Последствием такой небрежности станет, как минимум, неоправданный перерасход материалов. Наибольшее зло – разрыв тепловой магистрали в результате гидроудара.
Стабильное электроснабжение – обязательное условие работы отопления с принудительной циркуляцией. Если же электроснабжение не устойчиво, следует заранее продумать альтернативный вариант – покупка электрогенератора, обеспечение питания от аккумуляторного блока или возможность временного перехода на традиционное отопление с естественной циркуляцией теплоносителя.
Размещая насос, многие забывают, что работая, он будет источником постоянного шума. Чтобы шум работающего насоса не раздражал, ещё на этапе проектирования следует его разместить в отдельном помещении (бойлерной или котельной).

Какой котел лучше выбрать

К выбору теплогенератора следует относиться серьёзно, ведь именно он будет обеспечивать Ваш дом теплом. Рекомендуем обратить внимание на следующие параметры:

Мощность.

Нужный показатель тепловой мощности рассчитывается по следующему алгоритму: на отопление 10м² требуется 1,2 кВт (с учётом запаса). Если помимо отопления на котёл будет возлагаться функция ГВС, к полученному результату прибавляется ещё 5 кВт.

Количество контуров.

Для организации ГВС выбираются двухконтурные модели. Если же котёл выполняет лишь функцию отопления, достаточно одного контура.

Материал теплообменника.

Стальные теплообменники устойчивы к ударным и температурным нагрузкам, однако средний срок их службы не превышает 8-10 лет. Несмотря на восприимчивость чугуна к механическим повреждениям и температурным перепадам, чугунный теплообменник прослужит в 2 раза дольше.

По форме теплообменники могут быть трубчатыми или пластинчатыми. Первые более прочные, но дорогие и при этом характеризуются пониженной теплоотдачей. Пластинчатые лишены этого недостатка и стоят гораздо дешевле. Повышенные требования к чистоте носителя в отоплении с принудительной циркуляцией – не проблема, т.к. наличие в системе насоса всё равно потребует установки фильтра.

Принцип отвода продуктов сгорания.

В атмосферных моделях отработанные газы выводятся через дымоход под действием силы тяги, что предъявляет жёсткие требования к обустройству дымоотводящего контура и организации котельной. Турбированные же модели изначально оборудованы опцией нагнетания тяги, а продукты сгорания отводятся через небольшой коаксиальный дымоход или специальную трубу.

Тип исполнения.

Выделяют настенные и напольные котлы. Выбирая настенную модель, Вы экономите на ряде дополнительных приборов, которые, как правило, изначально интегрируются производителем в корпус агрегата (насос, редуктор давления, манометр, воздухоотводчик и расширительный бак). Это во многом облегчает монтаж всего отопительного контура. Однако при большей стоимости настенные котлы не столь долговечны. Средний срок их «жизни» не превышает 10 лет.

Напольные котлы не так богаты комплектацией, но зато прослужат в 5 раз дольше. К тому же выход из строя одного из элементов отопительного контура, установленного вне котла, не потребует замены самого теплогенератора.

Газовый

Если дом газифицирован, лучше отдавать приоритет газовому котлу. Дешёвое топливо, бесперебойная подача, удобство и безопасность эксплуатации – главные достоинства современного газового отопления.

Из недостатков – необходимость разработки тщательно-продуманного проекта, его согласование и получения разрешающих документов в газорегулирующей компании. Кроме того жёсткие требования предъявляются к обустройству отдельной котельной. Если же нет возможности выделить под неё место, от газового котла придётся отказаться.

На заметку! Газовые котлы бывают классическими и конденсационными. Последние отличаются более высоким КПД, но особые требования, предъявляемые к утилизации высококислотного конденсата, образуемого в процессе эксплуатации агрегата, несколько усложняют их использование.

Твердотопливный (дровяной, угольный)

Необходимость систематического контроля достаточности топлива не делает твердотопливные котлы популярными. Чаще всего они используются на дачах, не предназначенных для регулярного проживания.

Среди твердотопливных котлов выделяют классические, пиролизные модели и котлы длительного горения. Основные их отличия представлены в таблице:

Помните! Любой твердотопливный котёл требует обустройства качественного дымоудаления.

Электрический

Электрические котлы популярны, прежде всего, из-за отсутствия жёстких требований к их установке и эксплуатации. Однако зависимость от электроэнергии на фоне возможных перебоев с ней заставляет продумывать резервные схемы питания. Учитывая, что для отопления с принудительной циркуляцией альтернативу сетевой электроэнергии всё равно придётся искать, энергозависимость электрокотлов – не причина от них отказываться.

На рынке представлены две модификации электрических теплогенераторов – тэновые и электродные. Тэновые более востребованы, но при этом энергозатратны. Электродные позволяют существенно сэкономить, однако использовать обычную дистиллированную воду в качестве носителя не получится, её нужно будет предварительно ионизировать.

Какие трубы лучше использовать

Прежде всего, трубопровод должен быть устойчив к высоким температурам и давлению, создаваемому циркуляционным насосом. При этом учитывается не только материал труб (фитингов, запорной арматуры), но и их диаметр.

Металл

Металлические трубы – безусловный лидер. Они хорошо проводят тепло, выдерживают давление в контуре до 25 атмосфер и без проблем прослужат более 50 лет. Единственный недостаток – склонность к ржавлению. Однако сегодня производители предлагают большое количество модифицированных сплавов, отличающихся достаточно высоким коэффициентом устойчивости к коррозии. Медные же трубы полностью лишены этого недостатка, а срок их службы вообще измеряется столетиями, что всецело оправдывает инвестиции.

Металлопластик

Профессионалы до сих пор спорят, использовать или нет металлопластиковые трубы в отоплении. Причина тому – пресс-фитинговое соединение, используемое при монтаже трубопровода. Однако точное следование технологии сборки обеспечит исправную работу отопительной металлопластиковой магистрали на протяжении не одного десятка лет.

Полипропилен

Среди пластиковых труб, армированные полипропиленовые наиболее пригодны для создания тепловой магистрали. Выбирая между армированием алюминиевой фольгой и стекловолокном, отдавайте приоритет последним. ППР-трубы со стекловолокном образуют более прочное соединение и не склонны к расслаиванию.

Подбор диаметра

В идеале диаметр труб не подбирается, а рассчитывается, исходя из мощности отопительной системы и сопротивления контура на каждом участке трубопровода. Принцип расчёта – тема для отдельной статьи, поэтому в рамках этой статьи мы изложим лишь некоторые рекомендации.

Диаметр стояков всегда больше основной магистрали.
Подводка к радиаторам, как правило, выполняется трубами на размер меньше основного трубопровода.
Байпасная перемычка выполняется ещё меньшим диаметром.

На заметку! Расчёт диаметра трубопровода производится, исходя из материала, из которого они изготовлены.

Как выбрать радиаторы

Понятия «правильный радиатор» не существует. Выбирая теплообменник, ориентируйтесь на технические и эксплуатационные характеристики отопительного контура – давление контура, температуру носителя, коэффициент теплоотдачи.

Алюминиевые батареи.

Популярны за счёт возможности укомплектовывать теплообменник необходимым числом секций. Отличаются небольшим весом и простотой монтажа. Идеально подходят для систем с терморегуляцией. Предъявляют жёсткие требования к допустимому уровню давления и чистоте теплоносителя. Так, щелочные составы провоцируют коррозию металла.

Стальные теплообменники (панельные, трубчатые, цельные).

Из плюсов — низкая стоимость, стойкость к коррозии, средневысокая теплоотдача, разнообразие конструкторских решений. Из недостатков – чувствительность к гидроударам.

Биметаллические.

В биметаллических радиаторах соединяется прочность стали и высокая теплоотдача алюминия. Стальной трубопровод внутри теплообменника устойчив к коррозии и перепадам давления, а алюминиевые «рёбра» хорошо проводят тепло, быстро нагревая помещения. Из минусов – относительная дороговизна.

Чугунные.

Устойчивы к коррозии, гидравлическим ударам и скачкам давления. Характеризуются высоким коэффициентом теплоотдачи. Не предъявляют особенных требований к чистоте теплоносителя. Доступны по цене и долговечны.

Долгий нагрев и длительное остывание – плюс для одноконтурных магистралей, т.к. чугунные радиаторы дольше сохраняют тепло. Для систем с терморегуляцией это, скорее, минус, т.к. увеличивается время реакции на изменение температуры батареи.

Медные.

Медные батареи – лидер по числу преимуществ: самый высокий коэффициент теплоотдачи, стойкость к коррозии, температурным перепадам, гидроударам и химическому составу теплоносителя. Отдельного внимания заслуживают ребристые модели, такая конструкция снижает объём используемого теплоносителя.

Как рассчитать кол-во секций радиаторов и фитингов

В техпаспорте обязательно указывается тепловая мощность радиатора. В идеале количество секций подбирается на базе данных теплового расчёта и площади комнат. Так на 1 м² принято брать не менее 0,1 кВт мощности теплообменника.

Количество фитингов определяется данными гидравлического расчёта. Не стоит излишне перегружать одноконтурную магистраль фитингами, т.к. они становятся преградой на пути движения теплоносителя, увеличивая тем самым гидравлическое сопротивление.

Как выбрать насос

Выбор циркуляционного насоса также должен опираться на данные гидравлического расчёта: объём и скорость движения теплоносителя. Исходя из этого, основными техническими характеристиками насоса будут:

Производительность (объём теплоносителя, перекачиваемого прибором за 1 час);
Давление, создаваемое в контуре (приравнивается к общему гидравлическому сопротивлению трубопровода).

Немаловажное значение имеет принцип работы агрегата и наличие дополнительного функционала:

По принципу работы насосы делятся на «мокрые» и «сухие». У первых ротор погружается в теплоноситель, у вторых – нет. Принято считать, что отсутствие контакта с теплоносителем продлевает срок службы мотора. Следует отметить, что работают «сухие» насосы крайне шумно, так что тем, кто отдаст приоритет им, придётся позаботиться о шумоизоляции.
Наличие дисплея облегчает контроль над состоянием отопительного контура.
Возможность регулировки скоростей понадобиться в регионах с нестабильными климатическими условиями.
Наличие автоматического режима работы позволит пользователю программировать работу насоса.

Выбор распределительного коллектора

Удлинение отопительного контура, обустройство тёплого пола требует покупки распределительного коллектора.

Важно! Распределительные коллекторы устанавливаются исключительно в системах закрытого типа.

Чтобы отопление при этом было действительно энергоэффективным, а затраты себя оправдали, следует уделить внимание нескольким аспектам:

Типу коллектора, который может быть:

Классическим в виде так называемой «гребёнки», предназначенной для потоков теплоносителя по разным веткам отопительного контура (к группам радиаторов, к системе «тёплый пол»).
Комбинированным, совмещающим в себе «гребёнку» и гидроразделитель (гидрострелку). Последний предназначен для балансировки напора и температуры теплоносителя.

Материалу, из которого он изготовлен. Наилучшими признаются коллекторы из нержавеющей стали, за ними следуют латунные, на последнем же месте прочно закрепились полимерные.
Числу отводов, которое должно соответствовать количеству веток отопительного контура.
Соответствию диаметров используемых в монтаже труб отводам коллектора.
Дополнительной комплектации. Для тёплых полов обязательно наличие устройства регулировки температурного режима и потока теплоносителя (ручное или автоматическое). Кроме того некоторые коллекторы оснащаются воздухоотводчиком, смесителем, отводом загрязнений и группой безопасности.

На заметку! Коллектор можно изготовить и своими руками. Это позволит сэкономить существенную часть бюджета.

Частые ошибки при выборе компонентов

Среди частых ошибок, допускаемых при покупке комплектующих и имеющих порой фатальное значение, выделяют две:

Несоответствие расчётным параметрам.
Покупка агрегатов и фитингов, конфликтующих друг с другом по материалу.

Не пренебрегайте расчётными данными, прислушивайтесь к рекомендациям профессионалов, и отопительная система обеспечит Вас комфортным теплом и порадует исправной долголетней службой.

Пошаговая инструкция и порядок монтажа

Какие инструменты понадобятся

Инструменты подбираются в зависимости от материала труб.

Для металлопластиковых и полимерных труб понадобятся:

Ножницы для резки.
Торцеватель/шабер для зачистки металлопластиковых труб.
Электрический паяльник с насадками для сварки.
Калибратор для подгонки внутреннего диаметра труб на участке стыка.
Трубогиб (или специальная пружина)

Для стальных трубопроводов нужно подготовить:

Болгарка с режущими дисками.
Сварочный паяльник.
Инструмент для нарезки резьбового соединения (при необходимости).

Помимо вышеперечисленного понадобятся:

Измерительные приборы (рулетка, строительный уровень).
Маркер или простой карандаш для разметки.
Набор разводных (гаечных) ключей.
Трубный/газовый ключ.
Плоскогубцы.
Набор отвёрток.
Молоток.

Если планируется монтаж трубопровода в стену, также понадобится перфоратор.

Эскиз или схема

Прорисовка схемы отопительного контура осуществляется ещё на этапе проектирования. Её можно заказать в специальном проектном бюро, а при наличии навыков и выполнить самому при помощи специальных программ или от руки.

В схеме обязательно указываются:

Технические характеристики здания.
Точки размещения основных приборов: котла, расширительного бака, радиаторов, распределительного коллектора, циркуляционного насоса и пр.
Длина и сечение труб.

Установка котла

Монтаж отопительного контура начинается с установки котла:

В верхней части теплообменника располагается патрубок, предназначенный для подачи нагретого теплоносителя.
Сзади или сбоку находится патрубок, по которому остывший теплоноситель возвращается обратно для нагрева.
Сам котёл оборудуется дымоходом и при необходимости подключается к электросети.

Установка блока безопасности и бака расширения

Следующим шагом будет установка блока безопасности и расширительного бака.

В группу безопасности входят термометр, манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик. Перечисленные элементы могут устанавливаться по-отдельности или единым блоком на заводской консоли.
Участок трубопровода перед группой безопасности длиной не менее 15 см должен быть ровным.
Воздухоотводчик обязательно устанавливается на максимальной высоте.
Расширительный бак устанавливается на высоту, определённую проектом (для компенсирующих устройств открытого типа – в самой высокой точке системы). Снизу он подключается к подающей магистрали.

На заметку! Расширительный бак закрытого типа может устанавливаться и на обратке.

Однако, принимая во внимание функцию компенсирующего устройства (предохранение системы от перегрева), всё же лучше его монтировать на подающем контуре.

Для открытых расширительных баков обязательно монтируется отвод для слива излишка теплоносителя в канализацию.
При выводе расширительного бака в чердачное помещение потребуется его утепление.

Установка насоса и фильтра

Местоположение циркуляционного насоса в отопительном контуре не регламентируется. Однако все специалисты едины во мнении, что лучше всего его устанавливать на обратке, непосредственно перед входом отработанного теплоносителя в котёл.

Во-первых, так минимизируется негативное влияние горячей воды на резиновые элементы насоса.
Во-вторых, установленная после радиаторов система фильтрации – верный спутник насоса, позволит сохранить в исправном состоянии не только его, но и котёл.

Важно! При обустройстве тёплого пола насос устанавливается только на подающем контуре.

Монтаж насоса выполняется в соответствии со следующими требованиями:

Для обеспечения возможности перехода на самотечную систему в случае отключения электричества или необходимости технического обслуживания установка насоса осуществляется по принципу байпасного соединения с шаровыми кранами и воздушным клапаном.

Насос размещается по направлению движения теплоносителя.
Ротор «мокрого» насоса выставляется строго горизонтально.
При установке фильтра сборник осадка направляется строго вниз.

Разметка и сверловка отверстий под крепления и трубы

Разметка – один из важнейших подготовительных этапов сборки трубопровода. И если с обозначением нужной длины трубы сложностей, как правило, не возникает, то разметка круглых элементов под предстоящую сверловку и стыковку двух труб вызывает немало сложностей у неподготовленного мастера.

Чтобы верно отцентровать сопрягаемые элементы, придётся обзавестись вспомогательными приборами (циркулем, угольником, рейсмусом) и вспомнить курс геометрии.

После разметки производится сверловка. В зависимости от диаметра требуемого отверстия и материала труб выбирается соответствующее оборудование:

Обычная дрель может стать альтернативой профессиональному станку.
Набор свёрл и насадок.
Слесарные тиски.
Напильник или наждачная бумага.
Деревянный брусок для придания заготовке устойчивости.

Важно! При работе дрель держится строго вертикально, а для предотвращения перегрева при высверливании отверстий в металлических трубах сверло периодически смачивается холодной водой.

Прокладка магистрали

Прокладка трубопровода для одноконтурного отопления выполняется с учётом следующих рекомендаций:

Длина магистрали также как и количество поворотов, фитингов и колен должна быть минимизирована.
Для возможности переключения на естественную циркуляцию от котла формируется так называемый разгонный коллектор. Для этого труба поднимается строго вертикально на высоту от 1 до 3 метров.

Важно! При прокладке магистрали из полимерных труб разгонный коллектор всё равно делается металлическим.

Снижение магистрали проводится под углом в 70-75⁰.
В дальнейшем контур укладывается строго под уклоном.

Разметка мест установки и сборка радиаторов

Важно не только правильно установить радиатор, но и определить место, где он сможет быть максимально полезным. Для минимизации теплопотерь радиаторы устанавливаются под окнами или вблизи дверей. Возможен монтаж и просто на стене, но тогда лучше выбирать стену, относящуюся к внешнему контуру.

Не допускается обратный уклон радиатора. Уклон выполняется в сторону магистрали, но не более чем на 1⁰.

Способы крепления теплообменников также регламентируются СНИПом:

Монтаж радиаторов, кранов Маевского, отводов и заглушек

Каждый радиатор оборудуется:

Краном Маевского, предназначенным для стравливания воздуха.
Краниками для слива теплоносителя.
Заглушками.
Терморегуляторами (при желании).

Как подключить радиаторы к магистральному трубопроводу

Подключение радиаторов к отопительному контуру может быть односторонним (верхним и нижним или только нижним) или двусторонним (диагональным или нижним). Теплоотдача у каждого из способов разная (см. на рисунке):

Использование байпасного соединения (вертикального или горизонтального (ленинградки)) повысит КПД отопления. Байпасная обводка может быть нерегулируемой или регулируемой (ручной или автоматической). С технической стороны регулируемая обводка более практична.

Важно! Любое резьбовое или фитинговое соединение должно сопровождаться герметизацией стыков посредством прокладок и герметиков.

Запуск системы

Запуск отопительной системы проводится по следующему алгоритму:

Контур полностью заполняется теплоносителем и проверяется на предмет наличия протечек.
Из системы стравливается воздух.
Включается котёл.
После нагрева котла выставляется нужный температурный режим.

Полезное видео по теме

Частые ошибки при монтаже

Пренебрежение мерами безопасности в работе с газовым оборудованием.

Для предупреждения взрывоопасных ситуаций помещения, в которых устанавливаются газовые котлы, должны дополнительно оборудоваться сигнализаторами загазованности и электромагнитными клапанами, автоматически отключающими подачу газа.

Расположение клеммной коробки циркуляционного насоса снизу.

Такое решение приведёт к замыканию в результате попадания на неё влаги.

Пренебрежение индексом теплопотерь при помещении радиаторов в ниши, декоративные короба и пр.

Чтобы потеря тепла при закрытии батареи декоративным экраном не ощущалась, нужно выбирать радиаторы с большей мощностью.

Установка радиатора с количеством секций более 16 секций.

Работа излишне длинных радиаторов неэффективна, они не способны прогреваться полностью. Лучше разбить такой теплообменник на два-три меньшего размера.

В связи с широким распространением частного строительства приобретает значение организация индивидуального тепло обеспечения. Наиболее экономичной, простой и при этом надежной является однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией. При правильном проектировании данная схема практически лишена недостатков, особенно в применении к малоэтажным домам. Она не портит дизайн и эстетику помещения за счет небольшого количества труб и возможности спрятать магистральный трубопровод.

Принципиальное устройство водяной системы отопления

Существует много способов добиться комфортной для проживания температуры в помещении, но наиболее распространенным является организация водяной системы отопления. В ее основе лежит циркуляция жидкого теплоносителя от нагревательного элемента к отопительным приборам и обратно. При прохождении через радиаторы, вода (антифриз) отдает тепловую энергию и обогревает таким образом помещение.

Однотрубную магистраль можно полностью спрятать под отделку

Принцип работы классического водяного отопления основан на физических законах гравитации, теплового расширения и конвекции. Теплоноситель – вода – в холодном и горячем состоянии имеет разную плотность и, соответственно, удельный вес. Она нагревается от котла и за счет собственного расширения создает давление в трубопроводе. Подталкиваемая снизу более плотной и тяжелой холодной средой, горячая вода устремляется вверх. Затем, под действием силы тяжести и небольшого остаточного давления, теплоноситель идет к тепло отдающим контурам, возвращается к котлу охлажденным и снова начинает цикл. Работа системы возможна только при вертикальной разводке или устройстве разгонного коллектора, соблюдении необходимого уклона (5-7 градусов) трубопровода.

Для компенсации избыточного давления и исключения его аварийного повышения в высшей точке разводки отопления (разгонного коллектора) устраивают отвод трубы и устанавливают расширительный бак.

Внимание! Включение расширительного бака в магистраль водяного отопления обязательно. При нагревании объем теплоносителя увеличивается и в системе возникает гидравлическое давление. Поскольку вода обладает свойством несжимаемости, то в отсутствие компенсирующего устройства возможно разрушение отопительной конструкции.

Такая схема отопления называется гравитационной, самотечной, с естественной циркуляцией. Однако в последние годы она используется редко, так как имеет существенные недостатки. Применяют ее для обогрева небольших домов на 2-3 комнаты и при необходимости устройства энергонезависимых отопительных систем в районах, характеризующихся долговременными перебоями электричества.

Принудительная циркуляция теплоносителя

При наличии стабильного электроснабжения целесообразнее применять систему отопления с принудительной циркуляцией. Движение воды (антифриза) в этом случае обеспечивает циркуляционный насос, монтируемый в магистраль.
Монтируют насос на обратном трубопроводе с остывшим теплоносителем. Горячая среда снижает срок эксплуатации устройства. Подключение котла в схеме отопления с принудительной циркуляцией должно выполняться в самой низкой точке магистрали.

Все устройства, приборы и теплоотдающие контуры целесообразно подключать через байпасы с запорной арматурой. Так ремонт любого из них не потребует полной остановки системы и слива теплоносителя.

Важно! Чтобы при необходимости ремонта или замены приборов не пришлось сливать весь теплоноситель, их подключают с байпасами и перекрывающими кранами.

Циркуляционный насос установлен в магистраль с байпасом – горизонтальной перемычкой, соединяющей подающий и отводящий патрубки

Преимущества принудительной системы отопления

Схема с принудительной циркуляцией нейтрализует недостатки самотечного отопления и расширяет функциональные возможности системы.

Циркуляция не зависит от температуры прогрева теплоносителя и происходит с заданной скоростью;
Можно применять трубы с небольшим проходным сечением – давление, создаваемое насосом, способствует не только движению, но и равномерному распределению воды по магистрали;
Увеличение длины контуров;
Возможность поддержания оптимальной температуры и регулирования режима обогрева, что снижает энергозатраты и стоимость обогрева;
При проектировании магистрали можно применять любые инженерные решения – вертикальные, горизонтальные, комбинированные разводки.

Недостатки принудительной системы отопления

Недостатки у отопления с принудительной циркуляцией также имеются. Однако каждый из них вполне успешно решается.

Энергозависимость.

Для функционирования насоса требуется электричество. При его отключении теплоноситель не будет циркулировать. Если дом расположен не в удаленном труднодоступном районе, то перебои с электричеством длятся не более трех-четырех часов. За это время дом, расположенный в средней полосе, существенно охладиться не успеет. При желании можно установить блок бесперебойного питания с подключенным аккумулятором. Такое устройство поддерживает электроснабжение до нескольких часов.

Если же существует опасность прекращения снабжения электричества на более долгий срок – от 8 часов до нескольких суток, либо здание располагается в климатической зоне с очень холодными зимами, то стоит обезопасить себя следующими способами:

Приобрести автономный электрогенератор;
Спроектировать отопительную магистраль таким образом, чтобы была возможность перехода на режим естественной циркуляции.

Шум при работе насоса

Шум присутствует при работе любого циркуляционного насоса, однако качественные современные модели практически не слышны. Совсем избавиться от некоторого гула можно, если установить устройство в любое нежилое помещение – ванную комнату, туалет, бойлерную и т.д.

Одно – и двухтрубные отопительные системы

Конструктивно системы водяного отопления с принудительной циркуляцией разделяют на два типа – однотрубные и двухтрубные. Разница этих схем – в методе подключения теплоотдающих приборов к магистрали.

Однотрубное отопление представляет собой замкнутый кольцевой контур. Магистраль прокладывается от нагревательного элемента, проходит последовательно через отопительные батареи, в каждой из которых теплоноситель отдает часть энергии, и возвращается обратно к котлу. Схема с одним контуром имеет самый простой монтаж и небольшое количество комплектующих, что значительно снижает стоимость установки.

В двухтрубной системе один контур предназначен для доставки нагретого теплоносителя от котла к батареям отопления, а второй – для отвода остывшей среды обратно к нагревательному элементу. Радиаторы подключают параллельно, поэтому в каждый из них нагретая вода поступает непосредственно от подающей магистрали и имеет одинаковую температуру. Отдав энергию, остывший теплоноситель уходит в «обратку» и возвращается к котлу. Чтобы реализовать такую схему требуется вдвое больше труб и арматуры, зато появляется возможность индивидуальной регулировки радиаторов и снижения затрат на отопление.

Конфигурация отопления для каждого здания выбирается индивидуально. При проектировании учитывается все – нюансы планировки, особенности эксплуатации, экономичность конструкции и процесса обогрева, эстетические соображения. В многоэтажных домах (более 2 этажей) и зданиях с большой площадью устраивают двухтрубное отопление с принудительной циркуляцией. В одно- и двухэтажных домах площадью до 150 м2 с экономической и эстетической точки зрения целесообразнее применять принудительную систему отопления с одной трубой.

Подключение радиаторов в однотрубной и двухтрубной системах

Особенности однотрубной системы обогрева

Однотрубная система обогрева приобрела широкую популярность в частном строительстве благодаря следующим достоинствам:

Гидравлическая устойчивость – замена радиатора, наращивание секций, отключение отдельных контуров не изменяет теплоотдачу других элементов системы;
Минимальное количество труб;
Меньшее количество теплоносителя в системе снижает ее инерционность и время прогрева помещения;
Эстетичный внешний вид, особенно при устройстве скрытой магистрали;
Несложный монтаж;
При использовании современной запорной арматуры возможно точное регулирование режима работы всей системы и отдельных элементов;
Последовательное подключение обогревающих приборов позволяет устраивать водяной теплый пол, монтировать полотенцесушители и т.д.
Недорогая установка и эксплуатация.

Термостат на радиаторном узле позволяет регулировать температуру нагрева батареи

Основной недостаток однотрубного теплообеспечения – дисбаланс нагрева приборов по длине магистрали. Чем дальше находится радиатор от котла, тем меньше он нагревается. Под действием насоса прогрев радиаторов осуществляется более равномерно, однако остывание теплоносителя все же наблюдается, особенно при достаточной длине трубопровода.
Отрицательное действие этого явления снижают двумя способами:

Увеличивают количество секций последних радиаторов, за счет чего увеличивается их мощность и количество отдаваемого в помещение тепла – достигается равномерный прогрев помещений;
Рационально проектируют прохождение магистрали по комнатам – начинают со спален, детских и «холодных» комнат (угловых, с окнами на север), затем идут гостиная, кухня, ванная, туалет и заканчивают подсобными помещениями.

Варианты устройства однотрубной системы

Магистраль водяного отопления в обязательном порядке снабжается расширительным баком, выравнивающим давление. Он принимает излишки теплоносителя при расширении и возвращает его в трубопровод при остывании, не допуская скачков давления. Существует два принципиально отличающихся типа расширительных баков – открытый и закрытый. От того, какой из них будет встроен в магистраль, будет зависеть и вид системы отопления.

Открытая система отопления

Система отопления открытого типа предполагает прямой контакт теплоносителя с атмосферой. Используется при устройстве энергонезависимого или комбинированного отопления. Открытый расширительный бак представляет собой цилиндрическую или прямоугольную емкость, частично или полностью открытую. На определенном уровне выполняют отвод для слива излишней жидкости на улицу или в канализацию.

В схему открытой системы отопления с принудительной циркуляцией бак расширения включают непосредственно после котла, отвод устраивают в самой высокой точке магистрали. Сама емкость должна располагаться выше всех подключаемых приборов, поэтому часто бак выводят на чердак. В этом случае его необходимо утеплять при отрицательных температурах.

В связи с соприкосновением теплоносителя и воздуха в емкости бака, происходит насыщение горячей воды кислородом и ее естественное испарение. Отсюда вытекают ограничения и недостатки такой схемы:

Требуется постоянно следить за уровнем теплоносителя в баке и пополнять его вовремя;
Необходимо соблюдать уклоны трубопровода (5-7 градусов), чтобы высвобождающийся в магистрали воздух стравливался в расширительный бак и атмосферу;
Нельзя использовать антифриз вместо воды, поскольку он выделяет токсичные вещества при испарении;
Присутствие кислорода в теплоносителе снижает срок эксплуатации отопительных приборов со стальными деталями.

Внимание! Отсутствие уклонов при монтаже трубопровода открытой системы отопления приведет к завоздушниванию магистрали.

Однако у открытого отопления есть и плюсы:

Не требуется следить за давлением в магистрали;
Подпитку теплоносителя можно осуществлять даже ведром, просто доливая его в емкость расширительного бака до необходимого уровня;
Даже при наличии небольших протечек система будет исправно функционировать – до тех пор, пока в трубопроводе будет достаточное количество воды.

Схема системы отопления открытого типа с принудительной циркуляцией

Закрытая система отопления

Схема закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией на данный момент имеет наибольшее распространение. Она представляет собой замкнутую гидравлическую магистраль, полностью закрытую от доступа воздуха.

Закрытая система водяного отопления подразумевает использование расширительного бака мембранного типа. Он представляет собой герметичный металлический корпус цилиндрической формы, внутренняя полость которого разделена мембраной. Одна часть наполнена воздухом, а во вторую выдавливается из магистрали вода, объем которой увеличивается при нагреве.

Устанавливать мембранный расширительный бак можно в любом месте магистрали, но для удобства обслуживания его подсоединяют к «обратке» – рядом с котлом.

Особенностью закрытой схемы является наличие небольшого избыточного давления в магистрали. Поэтому закрытая магистраль в своем составе должна содержать группу безопасности. Данный узел устанавливается на выходящем из котла трубопроводе (подающем) без запорной арматуры. Содержит манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан для сброса воды в аварийном режиме.

Важно! В схему закрытой системы обязательно включают группу безопасности.

Достоинства закрытой принудительной системы:

Находящийся под давлением теплоноситель быстрее прогревается;
Вероятность завоздушивания отопительной магистрали практически исключена;
Возможно наполнение антифризом, так как теплоноситель не испаряется и не насыщается кислородом (актуально для зданий периодического пользования);
Удобство обслуживания – все устройства, обеспечивающие функционирование, контроль и безопасность системы, устанавливают в одном месте;
При использовании современного оборудования можно сделать закрытую систему отопления полностью автоматизированной и интегрировать ее с программами типа «умный дом».

Недостаток – энергозависимость. Решается приобретением автономного генератора.

Схема системы отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией

Как решить проблему отсутствия циркуляции

Что делать, если в системе отопления нет циркуляции? Даже при наличии насоса движение теплоносителя в магистрали может быть затруднено. Причины могут быть следующие:

Недостаточная мощность насоса;
Трубы слишком малого диаметра;
Отсутствие обратных клапанов (актуально для сложных схем с несколькими контурами);
Загрязнение системы;
Завоздушнивание магистрали;
Протечки.

Лучшим решением первых проблем будет проведение гидравлического расчета еще на стадии проектирования теплообеспечения и консультация с профессионалом.

Засорение системы предотвратит установка фильтров грубой очистки. В первую очередь их устанавливают перед входом в насос и котел. Перед монтажом следует проверить все подключаемые приборы, фитинги и трубы – в них может оказаться мусор или заводская стружка.

Внимание! Перед монтажом магистрали необходимо проверить все подключаемые элементы на наличие мусора.

Для стравливания возможных воздушных пробок, перекрывающих движение теплоносителя, в радиаторы устанавливают воздухоотводчики или автоматические краны Маевского.

Утечки в системе возникают вследствие коррозионных повреждений или при ослаблении соединений. Найти проблемные места в открыто смонтированной магистрали нетрудно, а вот для обследования скрытых трубопроводов придется вызывать специалиста.

Видео: Однотрубная система отопления

Однотрубная система – проста и удобна, и монтируют ее зачастую собственными силами. Но бесперебойное функционирование зависит от многих факторов. При проектировании лучше проконсультироваться с профессионалом, который выполнит оценочный расчет и поможет правильно подобрать каждый элемент магистрали.