Особенности однотрубной системы отопления
Выбор одно- или двухтрубного отопления не зависит от этажности дома – подходят оба типа, но для зданий с 2-мя и более этажами обязательна установка циркуляционного насоса.
Наиболее эффективным считается обогрев с жидким теплоносителем (водой или антифризом), тогда как для маленьких одноэтажных домов, например, летних дач, можно рассмотреть и другие варианты.
Принцип работы и отличительные признаки
Отопительные радиаторы, согласно однотрубной схеме подключаются последовательно, то есть теплоноситель сначала попадает в один прибор, ближний к котлу, от него по трубопроводу – в другой и т.д. Закольцованный контур, который представляет собой сеть, подходит и для 2-этажного дома, так как он удобно располагается вдоль стен по периметру.
Простейшая схема однотрубного отопления для 2-этажного здания: от стояка подачи теплоноситель поступает в отопительные радиаторы, подключенные в последовательном порядке
Наличие запорной арматуры способно улучшить пользование системой. Например, кран Маевского предназначен для удаления воздушных «пробок», которые часто возникают во время простоя, то есть в летний период. Кроме него используют различные модели балансировочных вентилей, шаровых кранов, специальных регуляторов.
Принудительный способ циркуляции в однотрубной конструкции при временном отсутствии электричества можно заменить естественным, но для этого необходим монтаж мембранного бака и расположение горизонтальных труб под наклоном до 5º.
Оценка недостатков и преимуществ
Основным плюсом однотрубных сетей считают более легкое составление проекта и непосредственно сам монтаж. Минимум труб позволяет не ориентироваться на сложную планировку помещений, а просто прокладывать трубопровод строго по периметрам обоих этажей. Ценится и экономия на приобретении для единственной магистрали меньшего количества элементов – труб, кранов.
Одна труба занимает намного меньше места, чем две, поэтому ее можно замаскировать под напольным покрытием, незаметно проложить в дверных проемах, то есть произвести монтаж без нарушений интерьера.
Одним из главных недостатков однотрубной системы, актуальным для дома с 2 этажами, является быстрое остывание теплоносителя во время последовательного перемещения сквозь радиаторы (+)
К недостаткам можно отнести необходимость в покупке более мощного циркуляционного электронасоса, вследствие чего возрастает плата за электроэнергию. Регулировать уровень температуры в конструкции с последовательным подключением сложнее: при понижении интенсивности нагрева в ближайшем радиаторе автоматически произойдет понижение температуры во всей магистрали.
Тип системы
На этапе проектирования автономной отопительной радиаторной системы важно выбрать тип расширительного бака – это влияет на функциональность системы, особенности ее обустройства и обслуживания, выбор приборов отопления
Двухтрубная система отопления
Расширительный бак – обязательный атрибут автономной отопительной системы, который позволяет компенсировать тепловое расширение жидкости в замкнутом контуре. Без этого элемента при нагреве теплоносителя трубы лопнули бы из-за увеличения давления.
Открытая система
Схема с открытым расширительным баком
В данном случае расширительный бак представляет собой негерметичную емкость (обычно с крышкой), которую требуется установить в верхней точке контура. Чаще всего элемент монтируют на чердаке дома или под потолком. Так как жидкость постепенно испаряется, необходимо регулярно проверять ее уровень и подливать из емкости или специально проведенного крана. При недостатке воды в системе теплоноситель может перегреться и вскипеть.
Расширительный бак открытого типа
Использование открытого расширительного бака:
- делает невозможным использование антифриза вместо воды, так как при его испарении выделяются опасные для здоровья вещества
- ограничивает выбор радиаторов отопления – не рекомендуется использовать стальные, поскольку в теплоноситель свободно проникает кислород, способствующий быстрой коррозии металла
Закрытая система
Двухтрубная закрытая отопительная система
Расширительный бак для закрытой системы представляет собой емкость с эластичной мембраной внутри. Теплоноситель расширяется, заставляя растянуться мембрану – при этом сжимается воздух в оставшейся части герметичного бака. При остывании жидкости мембрана возвращает свою форму.
Такая конструкция эффективно компенсирует резкое повышение или понижение давления в контуре. Это предотвращает выход из строя оборудования, продлевает сроки его эксплуатации.
Мембранный расширительный бак
Установка мембранного расширительного бака удорожает отопительную систему, но делает ее более надежной, удобной и эффективной. Такой бак можно смонтировать в любом подходящем месте, он не требует постоянных ревизий, позволяет выбрать любой тип радиатора и вид теплоносителя – воду или антифриз. Использование антифриза дает возможность не бояться перемерзания трубопровода, если в мороз котел перестанет работать.
Поэтапный бюджетный ремонт в новостройке своими руками. Секреты экономии и полезные рекомендации для новичков (Фото & Видео)
Схемы и инструкция по монтажу от одного котла
Наиболее простым и экономичным способом сооружения комбинированной отопительной системы в частном доме считается схема с радиатором и тёплым полом от одного котла. От него уже монтируются все элементы и циркуляционный насос.
Есть настенные котлы, внутрь которых уже встроен насос. При использовании напольной модели, его придётся устанавливать отдельно.
При прямом подключении к газовому прибору (именно эту модель специалисты советуют устанавливать при обустройстве комбинированного способа отопления в частных домах) — рекомендована установка ёмкости для конденсата. Монтаж обычного котла на газе приведёт к быстрому выходу из строя теплообменника.
Газовое оборудование размещается в помещениях с потолками не ниже 2 метров. Обязательно наличие вентиляции.
Если применяется твёрдотопливная модель, то для подключения тёплого пола к ней, нужна установка буферной ёмкости. Её функция — ограничивать температурный режим, так как напрямую трудно проводить регулировку температуры.
Принцип работы отопления по комбинированной схеме — тёплый пол и батарея от одного котла, состоит в следующем. Нагретая вода направляется в смесительный узел, где она упирается в предохранительную головку. Термоголовка определяет её температуру, и если она превышает необходимый уровень, то вентиль открывается, и происходит смешивание горячего и холодного теплоносителя до нужно градуса.
Затем вода распределяется по контурным магистралям пола и батарей. После прохода всего трубопровода, она возвращается в теплогенератор для нагрева.
В схему подключения от одного котла тёплых полов и батарей входят следующие элементы:
- котёл с расширительным баком — нагревает теплоноситель;
- гидрострелка — разводка, в виде трубы с четырьмя ответвлениями, по ним движется вода;
- радиаторный и половой насос — они обеспечивают подачу жидкости в коллекторный узел;
- коллектор — к его выходам подсоединяются петли пола, и осуществляется подача горячей воды;
- смесительный узел — в нём происходит разбавление теплоносителя для ТП;
- термостат — головка, которая открывает или закрывает поступление воды в контуры.
Монтаж системы
После сооружения «пирога» пола — выравнивания основания, гидро и теплоизоляции и укладки нагревательных элементов, можно переходить к монтажным работам и подключению комбинированной системы отопления от одного котла (тёплого пола и радиаторов). Разберем процесс по шагам:
Устанавливается котёл и производится его обвязка (в частном доме он чаще монтируется в отдельном строении). Помещение должно иметь дымоход и приток воздуха.
Соединяются трубы от радиаторов с водонагревателем, между ними монтируется насос.
Подключаются контуры пола через устройство, в котором вода разбавляется до требуемой температуры. Для этого применяются: смесительный узел, 2-х или 3-х ходовой клапан, они крепятся к подающей трубе.
Устанавливается циркуляционный насос.
Контуры пола соединяются через гребёнку с источником подачи горячей воды, именно она является теплоносителем, и будет отапливать помещение.
Почему стоит выбрать двухконтурный котёл
Отопление двухэтажного дома двухконтурным котлом может стать вполне выгодным вариантом, если правильно подобрать оборудование по мощности и прочим техническим параметрам. От одноконтурного котла такой вариант отличается наличием дополнительного теплообменника, который работает на нагрев воды, а не на отопление. Двухконтурный котёл имеет несколько важных преимуществ:
Максимальная комплектность. По сути, такой котёл представляет собой мини-котельную, и к нему ничего не придётся докупать: современные аппараты уже снабжены расширительным баком нужного объёма, клапанами, арматурой и т. д. Такое устройство только нужно подключить к системе подачи газа и водоснабжения, а также к смонтированному дымоходу.
Экономическая выгода. Не придётся постоянно поддерживать высокую температуру воды в бойлере и тратить на это топливо: горячей вода становится именно тогда, когда это нужно.
Компактные удобные размеры. Двухконтурный котёл может стать идеальным решением для небольших домиков, ему намного проще найти подходящее место и возможность для подключения. Одноконтурной системе с бойлером желательно выделять особое помещение, оборудованное по всем требованиям пожарной безопасности.
Двухконтурный котёл – возможность оборудовать в своём доме независимый надёжный обогрев и при этом обеспечить всей семье необходимый уровень удобств. При этом по стоимости он обойдётся дешевле, чем покупка всего необходимого оборудования по отдельности и профессиональная установка. Это сделает покупку не только надёжной, но и выгодной.
Отапливаем загородный дом природным газом
Природный газ среди прочих видов топлива является лидером. При наличии современного эффективного котла хорошо утеплённый дом отапливается с минимальными затратами. Конечно, есть более дешёвые источники энергии, но они не автономны: твёрдое топливо нужно постоянно закладывать, электричество могут отключить, газ в баллонах и вовсе периодически заканчивается.
Особенности использования газовых котлов
При выборе котла нужно исходить из площади дома и гидравлического расчёта. Настенный конвекционный котёл справляется с отоплением трёхсотметрового дома. Можно установить конденсационное оборудование. Оно подходит для домов площадью до 400 м2. Такие котлы используют не только энергию топлива, но и парового конденсата. Их энергоэффективность значительно выше. Если вдруг производительности оборудования недостаточно, можно воспользоваться функцией «подключения в каскад».
Несколько лет назад стоимость котла для отопления была очень высока. Но теперь, когда это оборудование стало вполне доступным, использовать природный газ для обогрева дома и организации горячего водоснабжения выгоднее, чем любые другие виды топлива
Горячее водоснабжение может обеспечиваться электрическим бойлером, но если отопление частного дома основано на использовании природного газа, экономичнее использовать его для подогрева воды. Для этого нужно приобрести либо двухконтурный газовый котёл, либо дополнить имеющийся баком. Можно подобрать объём, исходя из бытовых нужд. Бойлерные колонки сохраняют запас воды нужной температуры. Проточный газовый котёл нагревает воду в момент подачи. После открытия крана сначала спустится холодная вода, и только потом пойдёт горячая.
Схема устройства такой системы
Схема системы газового отопления частного дома включает в себя источник тепла, от которого теплоноситель сначала расходится через коллектор по трубам к радиаторам, а затем, остывая, возвращается в котёл. Жидкость находится под давлением. Циркуляция в этом случае принудительная. Дополнительно могут устанавливаться воздухоотводчики, запорные краны, датчики протока и температуры, термоголовки. Регулировать температуру помогает автоматика.
Система может разрабатываться и под естественную циркуляцию, тогда в схему включается расширительный бак в самой высокой точке дома. Здесь можно сэкономить на датчиках температуры, воздухотводчиках и дорогостоящих насосах.
Разводка отопления может быть лучевой или тройниковой. Первая дороже за счёт большего метража трубопровода, но эффективнее и мобильнее, её проще ремонтировать во время отопительного сезона. Вторая дешевле за счёт меньшего количества труб, но она не даёт таких широких возможностей для регулирования температуры в отдельных помещениях, как лучевая разводка.
Количество радиаторов в системе определяется на основании теплового и гидравлического расчётов. Это самый правильный вариант и с технической, и с экономической точки зрения.
Отопительное оборудование на природном газу нуждается в минимальном сервисном обслуживании, которое, кстати, можно осуществлять своими силами. Топливо сгорает, не образуя твёрдого остатка. Чтобы не устанавливать дымоход, можно приобрести котёл с закрытой системой сгорания.
Если к окончанию строительства дома газовой магистрали ещё не будет, можно приобрести котёл на двух видах топлива. После газификации переход на экономичный и эффективный природный газ не потребует существенных материальных затрат. Максимум нужно будет вызвать специалиста из сервисной компании.
Двухтрубная система отопления для 2-этажного дома
По-настоящему комфортных условий проживания можно достичь лишь при установке двухтрубной обогревательной системы. Ее конструкция позволяет регулировать температуру в отдельных помещениях и экономить энергетические ресурсы.
Как работает схема с двумя магистралями?
В отличие от однотрубной схемы, двухтрубная состоит из пары магистралей с различным назначением: одна из них подает теплоноситель, вторая выводит обратно. Подключение радиаторов производится не в последовательном порядке, а параллельно. Один контур, с нагретым теплоносителем, отходит от стояка к радиаторам обоих этажей, второй монтируется к выходу котла и также разводится на оба этажа.
Радиаторы снабжены термостатическими клапанами, позволяющими выставлять комфортную температуру. При желании можно снизить интенсивность нагревания частично или полностью перекрыть поступление воды в прибор.
Часть устройств принципиально врезают в обратку, например, перед котлом традиционно монтируют мембранный бак, регулирующий давление, насос циркуляционного типа и предохранительный клапан
В современных 2-этажных домах применяют двухтрубные конструкции, так как они гораздо эффективнее однотрубных:
- уменьшают потери давления;
- не требуют мощного насоса;
- сохраняют температуру теплоносителя одинаковой для каждого радиатора;
- позволяют использовать внутри одной системы множество различных тепловых устройств (например, радиаторы, конвекторы и «теплый пол»);
- дают возможность производить ремонт и замену деталей без ущерба для общего функционала.
Главным недостатком является сложность самостоятельной установки – во время сборки консультация и контроль профессионалов обязательны.
Удачные решения устройства двухтрубной системы
Существует множество воплощений разнообразных схем, но при составлении проекта следует отталкиваться от индивидуальных требований.
Простейшая схема для обустройства обогревательной системы в 2-этажном доме. Для нее характерны следующие пункты: 2 контура для отопления и производства ГВС, жидкий теплоноситель, принудительная циркуляция (+)
Ряд универсальных схем подходят для обеспечения теплом домов различной площади и этажности.
Подробная схема двухтрубной разводки для одноэтажного дома с полностью оборудованным цокольным этажом. Проблема теплоизоляции пола в подвале решена подключением водяной системы «теплый пол»
Если установить дополнительное оборудование, например мембранный бак, возможности системы обогрева расширятся.
А и Б – два варианта устройства разводки, верхнего и нижнего типа. Дополнительное оборудование: расширительный бак, краны Маевского, воздушная линия (+)
На следующей схеме объединены три наиболее востребованных схемы разводки.
1 уровень – тупиковая разводка с параллельным монтажом обоих контуров; 2 уровень – встречная разводка, характеризующаяся двухсторонним радиаторным подключением; 3 – коллекторная разводка с улучшенной балансировкой
Все указанные схемы подходят для отопления 2-этажного здания.
Верхняя разводка
Трубы, подающие теплоноситель, устанавливают вверху помещения. Чаще ближе к потолку, выше окон. Это способствует появлению в них высокого давления. Трубы, подающие теплоноситель обратно в котёл, проходят по низу помещения, максимально близко к полу.
Двухтрубная система отопления частного дома с верхней разводкой требует наличия расширительного бачка. Герметичного или нет – это на выбор владельца.
Минусом верхней разводки является то, что часть тепла уходит вверх. Она не предназначена для обогрева помещений с большой площадью. Зато теплоноситель переносится с высокой скоростью.
Общий принцип работы
Схема работы любой системы отопления заключается в преобразовании энергии сгоревшего газа, твёрдого (жидкого) топлива или электричества в тепловую. По трубам нагретая вода (антифриз) поступает в радиаторы, где отдаёт тепло в пространство.
Гравитационная система
Уклон труб при естественной циркуляции в отопительной системе
В основе функционирования лежат законы физики. Если контуры предусматривают естественное движение воды, то такая схема называется гравитационной.
Сделать контур тёплого пола в гравитационных системах без применения дополнительных насосов крайне трудно. Перепад труб в полу на несколько миллиметров приводит к завоздушиванию и прекращению движения теплоносителя.
Плотность нагретого теплоносителя ниже, чем холодного. За счёт разности плотности вода/антифриз из котла по подающему стояку (диаметр 60 – 80 мм) поднимается вверх. В верхней части всей системы устанавливают расширительный бачок открытого или закрытого типа.
По периметру помещений второго этажа прокладывают верхний контур разводки. Трубу диаметром 40-50 мм монтируют с уклоном 2 -3 см на метр длины. В местах установки радиаторов в разводку вваривают трубы диаметром 16 – 25 мм. По ним жидкость стекает в радиаторы. Затем теплоноситель поступает в батареи на первом этаже.
На уровне котла или немного ниже по периметру здания прокладывают нижний контур (обратку), в который собирается охлаждённая вода.
Схема находит применение в местах, где часто отключают электроэнергию, необходимую для работы насосов. Газовые котлы в этом случае оборудованы энергонезависимым приборами безопасности.
Эта же схема нужна для систем с котлами на твёрдом топливе. В случае отключения электричества циркуляция прекращается, а дрова/уголь продолжают нагревать воду. Остановить работу твердотопливного котла можно только быстро убрав горящее топливо, что крайне проблематично. Возникает повышенное давление, способное разрушить трубы и радиаторы.
Виды водяных систем отопления
Теперь давайте рассмотрим варианты монтажа водяного отопления. Как и в случае со способом циркуляции, мы имеем более простой и дешевый вариант, уступающий по техническим характеристикам более усложненному и затратному.
Однотрубные системы отопления
Первым — простым и дешевым — является однотрубная система водяного отопления дома, в которой жидкость будет последовательно проходить по всем трубам, радиаторам и другим приборам отопления, если они имеются в цепочке и по обратной трубе возвращаться в котел. Данный вариант лучше подходит, опять же, для небольшого помещения.
Минус таких систем – невозможность их грамотной балансировки. Первый прибор всегда горячий, последний всегда теплый.
Двухтрубные системы отопления
Для помещений большей площадью лучше остановить свой выбор на более совершенной двухтрубной системе. В этом случае будет использовано нижнее подключение радиаторов. Но действительно совершенной такая прокладка отопления станет в том случае, если вы подключите циркуляционный насос. В противном случае будет затруднен обогрев дальних комнат.
Кроме того, уменьшить скорость остывания жидкости в системе возможно с помощью установки специальных байпасов на каждую из батарей, а также регуляторов подачи жидкости к отдельно взятому радиатору.
Отличием двухтрубной системы водяного отопления является прокладка цельной трубы к дальнему из радиаторов, от которого делается разветвление к промежуточным приборам отопления. Таким образом, пройдя по всей системе отопления, теплоноситель возвращается в котел по специальной обратной трубе, что позволяет равномерно распределить теплоотдачу по всему помещению.
Конечно, главным недостатком такого обогрева является его дороговизна и сложность монтажа, но комфорт, который вы получите взамен того стоит.
Лучевая система отопления
Схема лучевой системы отопления
Два выше описанных вида прокладки отопительных труб являются представителями периметрального способа. Но есть альтернативный — лучевой. При такой прокладке трубы подводятся отдельно к каждому радиатору: одна, по которой теплоноситель поступает в отопительный прибор, другая — обратная. Такая система позволяет отрегулировать комфортный температурный режим в каждом из помещений дома. Кроме того при поломке одного из радиаторов или трубы нет необходимости отключать все отопление, достаточно сделать это только на нужном участке.
В виду большого количества труб при монтаже лучевой системы, все коммуникации монтируются прямо в пол или стены, что благоприятно сказывается на интерьере дома.
Наиболее оптимально при лучевой прокладке использовать насосную циркуляцию теплоносителя.
Отопление теплым полом
Наиболее оптимальным способом равномерно прогреть все помещение является прокладка водяных теплых полов в доме. Возможно использовать только эту систему, а возможно сочетать ее с другими отопительными приборами. Например, когда в комнатах установлены радиаторы, а в коридорах, ванной и санузле — теплый пол. То есть особенно актуальными теплые полы будут для помещений с кафельным или мраморным покрытиями.
Использование системы «теплый пол» возможно ё при принудительной циркуляции теплоносителя.
Из преимуществ, которые дает водяное отопление теплым полом можно выделить:
- Равномерный прогрев помещение. Стяжка, отдающая тепло путем излучения, отдает его в равных долях в каждом квадрате комнаты.
- Рациональное распределение тепла. Тепло движется снизу вверх.
- Комфорт и микроклимат.
- Отсутствие приборов отопления на стенах в большинстве случаем
Выводы и полезное видео по теме
Увидеть, как на практике реализуется двухтрубная схема в 2-этажном доме, можно на этом видео:
Об обустройстве комбинированной системы с радиаторами и теплым полом можно узнать тут:
А это видео пригодится тем, кто собирается обустроить отопление с гравитационным или смешанным типом циркуляции:
Подводя итог можно сказать, что идеальной и универсальной схемы отопления не существует: в каждом конкретном случае нужно учитывать множество факторов и расставлять приоритеты. Мы вам постарались описать все доступные варианты, чтобы сделать выбор проще и правильнее.
А какая схема отопления в вашем доме? Насколько вы ей довольны и что хотели бы изменить? Присоединяйтесь к обсуждению ниже.
Похожие публикации
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Обзор и оценка достоинств и недостатков отопительных систем с естественной и с принудительной циркуляцией:
Видео #2. Подробный разбор схемы двухтрубного отопления для трехэтажного загородного дома:
Видео #3. Как самостоятельно обустроить двухтрубную систему отопления в загородном доме:
Отопительная система двухтрубного типа – это широко распространенный способ практичного и эффективного обогрева жилья. Существует множество модификаций такой схемы
Важно правильно выбрать оптимальный вариант для своего дома и произвести грамотный расчет всех параметров системы. Только тогда в доме гарантированно будет тепло и уютно
Заинтересовала тема статьи, хотите разобраться в неясных момента? Возникли вопросы или есть желание поделиться ценным опытом? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке, расположенном под текстом.
