Системы водяного отопления с принудительной циркуляцией

Принудительная циркуляция в системе отопления открытого и закрытого типов

Как известно, организовать снабжение дома теплом можно двумя способами: отопительной системой с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя .

Схема отопления частного дома с принудительной циркуляцией
Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией
Бак
Группа безопасности
Радиаторы
Разводка
Двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией
Преимущества
Моменты, которым следует уделить внимание при монтаже

Схема водяного отопления с принудительной циркуляцией подразумевает установку в трубопровод циркуляционного насоса , который ответственен за скорость, с которой теплоноситель перемещается по системе отопления. Подробнее об этом в статье.

Схема отопления частного дома с принудительной циркуляцией

Главное отличие такой системы заключается в наличии насоса, который при работе образует давление, которого вполне хватает для свободного движения теплоносителя.

Конструктивными элементами такой системы являются:

непосредственно сам отопительный прибор;
расширительный бачок мембранного типа; , модель нужно покупать исходя из требуемой мощности;
радиаторы;
трубы;
фитинги , предназначены для соединения труб;
шаровые и пробковые краны;
воздухоотводы;
фильтры, отвечающие за бесперебойное функционирование котла и насоса;
крепежные детали.

Выбирая оборудование, обязательно принимайте во внимание мощность радиаторов и котла, параметры вашего трубопровода, а также скорость, с которой жидкость движется по контурам.

Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией

При такой схеме соединяются подающий и обратный трубопроводы. Подача теплоносителя осуществляется посредством специального трубопровода с запорной арматурой. Также здесь предусмотрен отдельный патрубок с вентилем , благодаря которому вода попадает в канализацию.

После того, как в котле теплоноситель достигнет нужного нагрева, он движется по стоякам и батареям, отдавая им тепло, и в конце своего пути он попадает в насос.

Схема однотрубной системы отопления с коллектором и принудительной циркуляцией

Мембранный бак защищает систему от любых действий, которые могут привести к аварии.

Бачок бывает открытым и закрытым, и монтируется он на верхнем этаже здания.

Если бак закрытый, то и система в принудительной циркуляцией теплоносителя будет закрытой, или по-другому — замкнутой.

Если же — открытый, то соответственно и принудительная отопительная система именуется открытой.

Группа безопасности

В группу безопасности однотрубной системы обогрева входят воздухоотвод, предохранительный клапан, термометр и манометр .

При необходимости, все эти элементы в максимально короткие сроки уменьшат количество избыточного давления в системе, тем самым не позволят выйти из строя агрегату, а также вам не стоит переживать, что от больших нагрузок трубопровод может лопнуть.

Радиаторы

Подключение радиаторов при подобной схеме может осуществляться разными способами: диагонально, параллельно и т.д.

Важно, чтобы на каждой батарее присутствовали терморегуляторы и краны Маевского.

На рынке отопительного оборудования вы найдете множество разнообразных моделей радиаторов, в которых уже установлены краны.

Разводка

Разводка труб в системе выполнена либо горизонтально, либо вертикально. И тот и другой варианты позволяют подсоединять к системе бойлер и теплый пол.

Для этого нужно просто обзавестись распределительным коллектором, благодаря которому нагретый теплоноситель синхронно будет поступать в радиаторы, бойлер и теплый пол.

Двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией

Главное достоинство однотрубной схемы в том, что она доступна. Если сравнить ее с двухтрубной, то в первом случае труб требуется гораздо меньше, а потому и монтаж обойдется гораздо дешевле.

Но эффективность обогрева в разы выше именно у двухтрубной системы. Обусловлено это тем, что подобная схема предполагает разделение обратного и подающего трубопровода.

Схема двухтрубной системы отопления с коллектором и принудительной циркуляцией

Преимущества

Установив циркуляционный насос , вы получите несколько очень значимых преимуществ:

Монтаж всей системы будет выполняться гораздо легче. Вам не придется возводить неудобную и сложную верхнюю разводку трубопровода. Также отпадает необходимость в сооружении главных стояков и больших по диаметру труб. Таким образом, вы не только облегчите себе работу, но и сделаете более привлекательным интерьер в помещении.
Можно отдать предпочтение коллекторному типу разводки трубопровода, благодаря которому все отопительные приборы будут получать равнозначный нагрев, вне зависимости от того, на каком расстоянии от котла они находятся.
Еще один важный плюс — это то, что вы сможете увеличить протяженность трубопроводов.
Также принудительная система позволяет подключить теплый пол или бойлер косвенного нагрева.

Циркуляционный насос размещается перед отопительным котлом на обратной магистральной трубе. В этом же месте следует устанавливать и расширительный бак, который выступает в качестве неотъемлемого звена отопительной системы закрытого типа.

Моменты, которым следует уделить внимание при монтаже

Для того, чтобы отопительная система с принудительной циркуляцией радовало вас бесперебойной и качественной работой на протяжении долгого времени, важно, чтобы все узлы, оказывающие непосредственное влияние на производительность системы, были установлены верно.

Для того, чтобы циркуляционное оборудование проработало как можно дольше, его надо врезать в обратку. Обусловлено это тем, что в обратном трубопроводе перемещается холодный теплоноситель, поскольку всю тепловую энергию он передал нагревателям.

В конструкции насоса предусмотрены манжеты и уплотнители, изготовленные из резины, которая может изменить свои характеристики, если часто будет подвергаться воздействию высоких температур.

Охлажденный теплоноситель, который поступает в обратку, никак не воздействует на резиновые элементы, за счет чего они не теряют свои первичные свойства на протяжении длительного времени.

Выполняя монтаж принудительной системы можно использовать трубы даже с очень маленьким диаметром. Вам удастся сэкономить, ведь количество требуемого теплоносителя становится меньше, а это в свою очередь оказывает влияние на выбор расширительного бака, исходя из объема и мощности для конкретного котла.

В отопительных системах отопления с принудительной циркуляцией лучше всего отдавать предпочтение современным отопительным приборам с автоматикой . Они будут самостоятельно контролировать и регулировать работу всех процессов.

Выбирая насос, учитывайте, то насколько просто и легко вам будет его эксплуатировать, не стоит забывать и о надежности. Ну и, конечно, главными критериями выбора являются мощность оборудования и его напор. Для каждого дома устройство подбирается индивидуально.

Система водяного отопления с принудительной циркуляцией: схемы, варианты реализации, технические тонкости

Многие современные решения водяного обогрева домов требуют применения насосной группы. Проектирование и монтаж системы отопления с принудительной циркуляцией необходимо осуществлять с учетом технических моментов, возникающих по причине быстрого движения теплоносителя.

Высокое давление в отопительном контуре позволяет реализовать множество схем разводки. Согласитесь, это немаловажное преимущество отопительной системы с принудительной циркуляцией. Однако обустройство такой схемы требует грамотного проектирования.

Мы расскажем вам, по каким характеристикам подбирают основные рабочие узлы системы, а также подробно распишем возможные варианты разводки магистрали и способы организации отопительного контура.

Технические особенности основных узлов системы

Принудительная схема отличается от естественной добавлением одного или нескольких циркуляционных насосов. По причине увеличения давления и скорости движения теплоносителя, правила формирования узлов и расположения элементов контура меняются.

Этот факт необходимо учитывать, чтобы обеспечить качественное отопление при принудительной циркуляции.

Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя обеспечивают стабильный циркуляционный напор в сети, чего нельзя сказать о гравитационных схемах

Необходимый для движения теплоносителя напор обеспечивает циркуляционный насос. Для нормальной работы контура их ставят два: один основной, второй дублирующий на байпасе

В схемах с насосным типом движения теплоносителя вместо открытого расширительного бачка сейчас чаще всего используется экспанзомат – закрытый мембранный вариант

Применение расширительного бака закрытого вида исключает испарение теплоносителя и насыщение его кислородом, препятствует остыванию нагретой воды

Использование циркуляционных насосов в разводке отопления позволяет сооружать контуры, которые просто не могли бы функционировать без стимуляции движения теплоносителя

Установка циркуляционных насосов в системах отопления позволила сократить диаметр труб и увеличить радиус действия отопительного контура

При устройстве сложных отопительных систем, включающих несколько расположенных на разных уровнях колец, каждое из них принято оснащать собственным циркуляционным насосом

К принудительному классу систем отопления относятся все коллекторные разновидности, оборудованные распределительными гребенками, смешанные и часть тройниковых

Общие требования к насосной группе

Циркуляционные насосы выбирают исходя из требований по объему перегоняемой воды (кубометр в час) и напору (метр). Расчет обоих параметров зависит от кубатуры отапливаемого жилья и способа отопления, а также длины водяного контура и диаметра его труб.

Насос следует выбирать, чтобы его параметры не были «впритык» к требованиям системы. Это позволит добавить в случае необходимости элементы к контуру без замены насоса.

В основном насосы рассчитаны на напряжение в 220 Вольт, но есть и с поддержкой 12 Вольт. При скачках напряжения необходимо поставить стабилизатор, для предотвращения выхода устройства из строя.

В случае частых отключений электроэнергии нужно позаботиться о наличии источника бесперебойного питания. Нет необходимости брать мощный ИБП – для обогрева частных домов редко применяют устройства с потреблением более 150 Ватт в час.

Условно циркуляционные насосы можно разделить на два вида по положению двигателя. Устройства с сухим ротором имеют более высокий КПД, но обладают повышенным уровнем шума и пониженным ресурсом, чем с мокрым ротором.

Если разводка системы предоставляет возможность для естественного движения теплоносителя по контуру, то насос необходимо монтировать через «байпас». В этом случае, при его поломке или отключения электроэнергии возможно переключение отопления на режим гравитационной циркуляции.

Через неработающий насос вода тоже может перемещаться, однако он создаст сильное сопротивление ее движению.

Выбор в пользу модели насоса применительно к конкретной системе отопления осуществляется с помощью определения рабочей точки и соответствия ее требуемым значениям расхода теплоносителя (+)

Особенно актуальна проблема остановки насоса при использовании печного или каминного отопления. В этом случае печь продолжит нагрев теплообменника и возможно закипание воды в нем и выхода надолго всей системы из строя.

Лучше выполнять монтаж насоса на обратной трубе, потому что более низкая температура воды позволит продлить срок его службы. Если же нет возможности установить насос в ином месте, кроме как на трубе, выходящей из котла, то следует использовать насос с керамическими уплотнителями.

Хотя они выдерживают температуру до 110°С, но при закипании системы и у них могут возникнуть проблемы с функционированием.

Смонтировав насос в контур через байпас можно добиться не только нормальных условий работы по принципу естественной циркуляции, но и возможности снятия насоса без слива воды

Полезная информация по выбору циркуляционных насосов для отопительной системы приведена в статьях:

Тонкости выбора котлов и печей

Применение в качестве генератора тепла электрических и газовых котлов, печей длительного горения привлекательно с позиции простоты контроля поступления тепла через теплообменник.

Применение твердотопливных печей, особенно самодельных конструкций, чревато недостаточным или излишним выделением тепла. Однако их использование часто обосновано с позиции дешевизны и доступности топлива.

Сейчас доступно множество моделей электрических и газовых котлов с интегрированным насосом. С одной стороны встроенная система циркуляции подобрана по мощности котла и позволяет не заниматься покупкой и установкой отдельного насоса. С другой стороны в случае поломки встроенного насоса, его не так просто будет починить или заменить, как отдельный.

Электрокотел с интегрированной помпой является готовым и компактным решением для включения его в схему с принудительной циркуляцией

Требования к котлу при использовании принудительной циркуляции такие же, как и при естественной:

Расчет мощности котла — показатель должен удовлетворять потребностям отопления дома в самых жестких условиях для определенной местности. Желательно иметь небольшой запас по мощности (10-20%) по причине возможных форс-мажорных обстоятельств, которые могут возникнуть в системе отопления.
Предупреждение закипания теплоносителя в теплообменнике. Это требование при использовании комбинации «печь – насос» выполнить легче, чем при гравитационной модели движения жидкости.

Для предотвращения закипания воды в теплообменнике котла достаточно установить регулировку мощности в зависимости от температуры выходящей жидкости. Этот способ действует при любом виде циркуляции.

Блок управления режима работы твердотопливного котла включает функцию запуска насоса при достижении критических температур на выходе из теплообменника

Для печей при естественной циркуляции нет возможности предотвратить закипание теплоносителя в случае чрезмерного количества загруженного топлива. Единственным вариантом при наличии насоса остается увеличение объема прогоняемой жидкости через теплообменник.

Причем такую противоаварийную систему можно сделать автоматической с использованием термостата и блока регулировки скорости насоса.

Монтаж и проверка водяного контура

При схеме отопления с использованием принудительной циркуляции будут более высокие скорости движения воды, чем в гравитационной модели. Поэтому, можно использовать меньший диаметр труб при одинаковых параметрах обогрева здания. Это удешевляет стоимость водяного отопления в части затрат на трубы, фитинги и арматуру.

Кроме того, меньшие по диаметру элементы контура легче спрятать в технологические ниши или вписать в интерьер помещений.

Обязательной составляющей систем насоного отопления является группа безопасности, включающая манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан

Предохранительный клапан нужен для стравливания давления, т.е. для сброса излишков теплоносителя при необходимости. Воздухоотводчик необходим для отвода скопления воздуха, а манометр для контроля давления

Компоненты группы безопасности могут располагаться отдельно друг от друга, к примеру, автоматическое устройство для отвода воздуха, может быть расположено на стояке и на приборах отопления

В случае раздельной установки составляющих группы безопасности предохранительный клапан давления располагают выше котла

Система отопления с принудительной циркуляцией

С течением времени система отопления с принудительной циркуляцией приобретает все большую популярность по сравнению со схемами, где теплоноситель движется естественным путем. Этому есть множество причин, которые мы подробно рассмотрим в данной статье. Также здесь будут представлены примеры и разновидности насосных схем для частных домов различной этажности.

Что дает принудительная циркуляция

Все преимущества систем водяного отопления, где происходит циркуляция теплоносителя с принудительным побуждением, обеспечивает один незамысловатый элемент – насос. Его ставят на подающий или обратный трубопровод непосредственно возле котла, в результате чего скорость движения воды по трубам ощутимо возрастает. Если при самотеке скорость теплоносителя составляет 0.1—0.3 м/с, то после установки насоса она повышается до 0.7—1 м/с. Это дает массу преимуществ.

Для справки. Есть мнение, что циркуляционный насос надо ставить только на обратку. Это верно лишь для систем с твердотопливным котлом, где при аварийной ситуации в агрегат может попасть пар. В остальных случаях насос можно устанавливать и на подачу.

Итак, разберем все достоинства системы с принудительной циркуляцией:

возросла скорость воды – увеличился ее расход, значит, можно уменьшить диаметр трубы;
время прогрева всех радиаторов уменьшается, нет инерционности;
большая протяженность ветвей и магистралей, выбор удобного способа их прокладки. Главное, чтобы насос развивал необходимое давление;
уклоны трасс можно соблюдать минимальные. Они нужны только для опорожнения трубопроводов;
когда монтируется система закрытого типа, то расширительный бак можно разместить в котельной.

Список остальных преимуществ весьма обширен, перечислять их все нет необходимости. Разве что стоит упомянуть важный момент: система с принудительной циркуляцией позволяет устраивать в частных домах такой вид отопления, как теплые полы. А вот недостатков всего 2, но один из них играет важную роль. Это зависимость обогрева здания от наличия электроэнергии. Отключили ее – остановился насос – остыли батареи.

Есть и худший вариант развития событий. Твердотопливный котел после отключения электричества быстро перегреется и закипит, а дальше – взрыв. Поэтому принудительная циркуляция всегда должна обеспечиваться средствами бесперебойного питания или генератором, чтобы система отопления продолжала нормально функционировать.

Второй недостаток состоит в том, что работающий насос потребляет небольшое количество электроэнергии и случается, что иногда издает шум. Но эти нюансы малозначительны по сравнению с количеством вариантов схем отопления, которые позволяет реализовать принудительное движение теплоносителя. Вот их список:

однотрубная;
двухтрубная;
коллекторная (лучевая);
водяные теплые полы.

Примечание. Также система может быть открытой с атмосферным расширительным баком или закрытой с емкостью мембранного типа.

Элементы принудительной схемы

Вначале несколько слов об установке расширительного бака. Когда течение воды по трубопроводам обеспечивает насос, то вариантов два: поставить открытый либо закрытый бак мембранного типа (экспанзомат). Чаще применяется второй вариант – закрытая система с экспанзоматом. Причин несколько:

через открытую емкость постоянно испаряется теплоноситель;
открытая система насыщается кислородом из атмосферы, что ведет к коррозии стальных элементов сети и деталей котла;
открытый бак приходится располагать на чердаке и следить за уровнем воды в нем. Когда такой возможности нет, емкость устанавливают в котельной под самым потолком.

Экспанзомат с мембраной принято располагать на обратной магистрали перед входом воды в котел и циркуляционным насосом. При этом на отводе трубы нужно ставить отсекающий кран для замены элемента в случае неисправности. Если вы уже поставили бак на подающей магистрали, — не беда, он и там будет успешно функционировать, противопоказаний к подобному размещению нет никаких.

Важно правильно подобрать насосный агрегат, обеспечивающий принудительную циркуляцию в системе отопления. Слишком мощный вызовет шум воды в трубах и станет попусту расходовать электричество, а слабый значительно снизит эффективность работы схемы. В идеале мощность насоса нужно принимать по расчету, но можно подобрать и на основании практического опыта. Он показывает, что в одноэтажном доме площадью до 150 м2 достаточно модели 25–40, при больших габаритах дома и 2 этажах – 25–55 и 32–55, свыше 2 этажей – 25–80 или 32–80.

В системах закрытого типа обязательно должна присутствовать группа безопасности, монтируемая на выходе подающего коллектора из котла. Ее задача – контроль давления и его аварийный сброс в нештатной ситуации, а также стравливание воздуха в автоматическом режиме.

Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

В одноэтажном частном доме может быть устроена любая отопительная схема из вышеперечисленного списка. Если здание имеет небольшую площадь (около 70 м2), то в нем будет хорошо работать и однотрубная система с принудительной циркуляцией – ленинградка. Она представляет собой одну магистраль, проходящую через все помещения и возвращающуюся обратно к котлу. Радиаторы подключены к ней один за другим, как это изображено на рисунке:

Эффективная работа однотрубной схемы зависит от количества отопительных приборов, оптимально их должно быть 4, максимум – 5. Если попытаться навесить на одну магистраль 6 или более батарей, то последние из них останутся практически холодными. В том и состоит принцип действия ленинградки: каждый радиатор получает теплоноситель разной температуры. Она понижается от первого прибора к последнему, потому что остывшая вода смешивается в трубе с горячей.

Важно. Чтобы обеспечить необходимую теплоотдачу, к батареям однотрубной системы отопления следует добавлять дополнительные секции. Подробнее на эту тему рассказано в видеоролике:

Подобных недостатков лишена двухтрубная и коллекторная схема для обогрева одноэтажного дома. Все радиаторы получат одинаково горячую воду, да и диаметр труб в этом случае будет меньше. При двухтрубной разводке горячий теплоноситель поступает к батареям по одной магистрали, а холодный идет к котлу по другой. Причем прокладывать их можно рядом, при необходимости скрывая под полом или за фальшстеной. Пример подобной схемы показан ниже:

В коллекторной двухтрубной системе с насосом, обеспечивающим принудительную циркуляцию, трубы проложены к каждому радиатору индивидуально. Распределительный узел – коллектор располагается в удобном месте дома, а трубы прячутся под полами. Принципиально схема выглядит следующим образом:

Теплые полы отличаются от предыдущего способа отопления тем, что к коллектору вместо батарей подключены греющие контуры из труб, замоноличенных в стяжке пола. Это самая дорогая из всех, но и наиболее экономичная и эффективная система с использованием принудительной циркуляции.

Схема для отопления двухэтажного дома

Для двухэтажных коттеджей существует множество различных схем, показать их все затруднительно, да и нет нужды. Поэтому ограничимся несколькими примерами. Распространенный вариант – однотрубная принудительная система с вертикальными стояками и верхней разводкой теплоносителя. Ее единственный плюс – универсальность, если выдержать все уклоны и вместо автоматического воздухоотводчика поставить вверху расширительный бак, то схема будет работать как с насосом, так и без него.

Самая популярная система отопления для двухэтажного дома – двухтрубная горизонтальная с нижней разводкой. Ее можно сделать как тупиковой, так и попутной, закрытой и открытой. Секрет популярности в надежности и эффективности ее работы, а также в доступной стоимости монтажа.

Также можно использовать коллекторный тип разводки или обогрев теплыми полами, а то и скомбинировать эти 2 схемы. На первом этаже устроить греющие контуры в стяжке пола, а на втором – поставить радиаторы и подвести к ним трубы лучевым способом. Но в любом случае распределительный коллектор придется устанавливать на каждом этаже.

Заключение

Любая система с принудительной циркуляцией теплоносителя обеспечит отопление дома лучше, чем самотечная. Более того – она и обойдется дешевле, а в интерьер впишется более гармонично. Недостаток один – зависимость от электричества, но эта проблема вполне решаема, хотя для этого и придется понести дополнительные затраты.

Отопление с принудительной циркуляцией. Как реализовать?

Водяное отопление

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

Особенности функционирования принудительной системы обогрева

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

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

Тепло распределяется неравномерно: в помещениях, которые расположены рядом с источником теплоснабжения (котлом), температура выше, чем в тех, что находятся на большем от него расстоянии.
Система с естественной циркуляцией потребляет значительное количество отопительного материала, что говорит не в пользу ее рациональности.
Частично нейтрализовать эти проблемы позволяет обустройство двухтрубной разводки.

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

Присутствие в системе отопления циркуляционного насоса наделяет ее неоспоримыми преимуществами:

экономичность. Связана как с рациональным расходованием теплоресурса, так и с разумными финансовыми затратами на приобретение труб небольшого диаметра;
эргономичность. Негромоздкая конструкция позволяет спрятать ее элементы в стенах, под полом и т.п.;
возможность функционирование в отопительных проектах любой сложности с различным сочетанием обогревательного оборудования. В отопительной схеме могут присутствовать и радиаторы, и тепловые завесы, и полы с подогревом.
Основным поводом для беспокойства при проектировании системы отопления с принудительной циркуляцией является бесперебойная подача электроэнергии, поскольку приводить насос в действие призвано именно электричество. Неплохо поэтому позаботиться о резервном источнике электроснабжения.

Принудительные схемы

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

Однотрубная схема подключения

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

Двухтрубная схема подключения

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

В зависимости от направления потоков горячего и охлажденного топлива различают:

попутную схему подключения, где подача теплоносителя и его отвод двигаются в одном курсе, позволяя всем приборам в цепочке нагреваться с равной скоростью;
тупиковую, которая предполагает более быстрый нагрев приборов, находящихся ближе к котлу.

Лучевая разводка

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

Обустройство теплого пола

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

Открытая и закрытая схема обогрева с применением насоса

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

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

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

Выбор циркуляционного насоса

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

энергосбережения;
простоты и надежности в эксплуатации.

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

материал труб, предназначенных для монтажа и их диаметр;
общий метраж схемы;
количество обогревательных приборов;
вид теплоносителя.

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

Необходимость соблюдения уклона труб

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

Диаметр труб в принудительной системе

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

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

Главный минус принудительного отопления

Так как отопление дома с принудительной циркуляцией работает только с циркуляционным насосом. Следовательно, такой насос нуждается в стабильной и качественной подаче электричества.

Это является единственным и самым большим минусом отопления дома с принудительной циркуляцией. Например, у вас отключили электричество. Отопления нет. Авария в электрических сетях — отопления нет. Упало напряжение в сети — насос не выдает номинальной мощности – опять отопления нет.

Как улучшить систему с принудительной циркуляцией?

Желательно конечно хорошо утеплить трубы систем отопления, чтобы минимизировать потери драгоценного тепла. Тогда будет экономично. Главное при выборе в свой дом системы с принудительной циркуляцией не ошибиться при ее расчете.

Необходимо обратить пристальное внимание на количество тепловых приборов, количество контуров отопления, подбор оптимального диаметра труб и мощность насоса.

Именно с нарушением этих законов возникает больше всего проблем. То неправильно рассчитали количество приборов, то заузили трубопроводы и тепла радиаторам не хватает, то поставили слабый насос, который работает на износ и так далее.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!

Схема отопления с принудительной циркуляцией одноэтажного дома

В большинстве современных одноэтажных домов применяется схема отопления с принудительной циркуляцией, давление в которой создает насос. Это надежная и стабильная конструкция, единственный недостаток которой – энергозависимость. При наличии устойчивого электроснабжения такая система имеет отличные эксплуатационные характеристики, отвечающие современным требованиям к комфорту.

Требования к отоплению одноэтажного дома

Система, устанавливаемая в одноэтажном здании, должна обладать качествами, присущими современному теплоснабжению:

энергоэффективностью – минимальным расходом топлива при максимально возможной мощности;
простотой – простая схема надежнее работает, а для ее обслуживания не нужно привлекать специалистов;
надежностью и долговечностью – правильно спроектированная и смонтированная система теплоснабжения прослужит много лет без поломок;
способностью обеспечить комфортный температурный режим – согласно СанПиН 2.1.2.2645-10, оптимальная температура воздуха в жилых помещениях в холодный период – 20–22 градусов, допустимая – 18–24 °С.

Всем этим критериям отвечают системы отопления с принудительной циркуляцией, поэтому владельцы частных домов чаще всего выбирают такой вариант.

Виды отопительных систем с принудительной циркуляцией для одноэтажного дома

В одноэтажных строениях монтируют однотрубные и двухтрубные теплосистемы, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы.

Однотрубная система: батареи последовательно присоединены к подающему контуру. Нагретый теплоноситель заполняет поочередно каждый радиатор и оттекает обратно к котлу. Такая разводка требует минимум расходных материалов и подходит для домов площадью до 150 кв. м. Недостаток – неравномерный нагрев радиаторов, связанный с постепенным остыванием жидкости, идущей от котла.
Двухтрубная система: каждая батарея присоединена к подающему и обратному контуру, поэтому все отопители одновременно заполняются теплоносителем и имеют равную температуру. Схема работает стабильнее однотрубной, подходит для зданий любой площади, но требует большего количества материалов при установке.

Элементы теплосистемы с принудительной циркуляцией

Все теплокоммуникации принудительного типа состоят из одинаковых базовых элементов. Это котел, насос, трубы, радиаторы, расширительный бачок. В систему устанавливается группа безопасности – автоматический воздухоотводчик, предохранительный клапан и манометр. Она позволяет отводить скопившийся воздух, контролировать давление и сбрасывать его при резких скачках.

Для удобства регулировки температуры в комнатах можно установить термодатчики, а на радиаторы – термоголовки, поддерживающие комфортный микроклимат.

Какие котлы устанавливают в частных домах

В системы с принудительной циркуляцией теплоносителя монтируют котлоагрегаты разных типов. Каждый вариант обладает своими преимуществами и недостатками.

Тип котлов	Топливо	Преимущества	Недостатки
Газовые	Магистральный газ	Экономичность, простота эксплуатации, доступность топлива.	Требуют наличия газовой магистрали, необходимо согласование установки с газоснабжающей компанией.
На сжиженном газе	Сжиженный газ	Не требуют подключения к центральной газовой линии. Экономичные, простые в эксплуатации.	Требуется пополнять запас сжиженного газа, установку проводят только лицензированные специалисты. Топливо взрывоопасно.
Жидкотопливные	Солярка	Могут работать без газовой или электрической магистрали, установка не требует согласования с ресурсоснабжающими компаниями.	Высокая цена котла и горючего, шум при работе, требуется место для размещения емкости с топливом. Горючее пожароопасно.
Твердотопливные	Дрова, уголь, топливные брикеты	Низкая цена, возможность работы даже в отдаленной местности, энергонезависимость.	Проблемы с закупкой, доставкой, и хранением топлива. Сложный уход – такие котлы покрываются копотью, которую нужно удалять.
Электрические	Электричество	Экологичность, не требуют закупки топлива.	Дорогая эксплуатация, высокие требования к прокладке проводки, энергозависимость.

Трубы для системы с принудительной циркуляцией

В теплосистемах современных частных домов используется несколько типов труб:

Металлопластиковые и многослойные полипропиленовые – хорошо выдерживают перепады температур и не ржавеют.
Стальные – стоят дешево, но ржавеют и лопаются. Выглядят неэстетично, требуют покраски.
Медные – долго служат, выдерживают значительные перепады температур. Минусы – высокая цена и несовместимость с оборудованием, имеющим элементы из других металлов.

В большинство современных отопительных систем устанавливают трубы из металлопластика или многослойного полипропилена, которые легко монтировать и обслуживать.

Радиаторы для одноэтажного дома

Поскольку давление в такой системе невысокое, в одноэтажном доме можно устанавливать любые отопительные приборы:

Стальные – панельные и трубчатые. Быстро нагревают комнату, привлекательно смотрятся. Недостаток – при эксплуатации в водяной теплосистеме на корпусе появляется ржавчина.
Чугунные – долговечные, прочные, но дорогие и тяжелые. Из-за большой массы их сложно транспортировать и монтировать. Долго нагреваются и остывают.
Алюминиевые – легкие современные батареи с высокой теплопроводностью. Быстро нагреваются, активно отдают тепло, совместимы с системой «умный дом».
Биметаллические – комбинированные теплоприборы, в которых элементы, соприкасающиеся с теплоносителем, сделаны из стали, а корпус – из алюминия. Сочетают преимущества стальных и алюминиевых радиаторов, подходят для любых домов.

На радиаторы устанавливают запорно-регулировочные краны для корректировки нагрева и перекрытия линий при протечках. Для сброса образовавшегося воздуха и газов монтируют воздухоотводчики.

Циркуляционные насосы

Циркуляция воды в такой теплосистеме происходит за счет насоса. В частных домовладениях, в основном, используются насосы «мокрого» типа, внутри которых в жидкости вращается ротор с крыльчаткой. Они тихо работают, потребляют мало электроэнергии, редко ломаются, не требуют обслуживания.

Расширительный бак для системы с принудительной циркуляцией

Устройство представляет собой бак, в который при нагреве собирается лишний теплоноситель. Внутри резервуара находится пространство, заполненное воздухом и отделенное резиновой мембраной. Излишки теплоносителя поступают внутрь бачка, подпирают мембрану и сжимают воздух. При снижении давления жидкость поступает обратно в трубы и резиновая мембрана расправляется. Такой демпфер позволяет избежать поломок элементов системы, вызванных скачками давления.

Существует много способов расчета объема расширительного бачка, самый простой – прикинуть примерный объем теплоносителя и взять от этого количества 10%. В каталогах сложно найти устройства, точно подходящие по размеру, поэтому можно купить бак побольше. Емкость меньшего объема устанавливать нельзя – излишки теплоносителя, образующиеся при нагреве, не поместятся внутрь демпфера, что приведет к скачкам давления.

Этапы монтажа однотрубной и двухтрубной систем отопления частного дома

В первую очередь, нужно составить проект теплосистемы. Желательно поручить эту работу специализированной проектной организации. Если планируется присоединять котел к общим коммуникациям, проект нужно утвердить в газовой службе.

Этап 1. Установка котла. Согласно требованиям СНиП 31-02-2001 и 42-01-2002, котлоагрегаты мощностью до 60 кВт можно располагать на кухне, до 150 кВт – в цокольных, подвальных, чердачных помещениях. Для более мощных аппаратов требуется отдельная пристройка с вентиляцией. Газовые модели может устанавливать только представитель Горгаза или другой сертифицированной организации, он же занимается их подключением и отвечает за введение в эксплуатацию.

Этап 2. Установка радиаторов. Батареи под окном ставят по центру. Оптимальное расстояние от пола и подоконника до радиатора 10–12 см, сзади должен оставаться зазор 3–5 см.

Этап 3. Монтаж труб. В частных домах батареи зачастую прячут под пол или укладывают вдоль плинтуса. Поэтому самые популярные варианты обвязки – седельная и нижняя, в которых подача и отток жидкости осуществляются через нижние патрубки, но встречаются и другие схемы.

При монтаже одноконтурной системы все радиаторы подключают к подающей линии, которую замыкают на котел. Для более равномерного прогрева радиаторов монтируют байпасы – перемычки, создающие дополнительные пути оттока теплоносителя.

В двухтрубной системе каждую батарею подключают к подающей линии и обратке. Существует два типа двухтрубных теплосистем:

Встречная, или тупиковая, в которой горячая и остывшая вода движутся навстречу друг другу. Состоит из ветвей, которые можно протянуть даже в небольшие комнаты. Подходит для любой планировки.
Попутная, или кольцо Тихельмана, – кольцевая, проходящая по периметру комнат. Равномерно нагревает помещение, подходит для простых планировок.

Этап 4. Врезка циркуляционного насоса. Оптимальное место для его размещения – на байпас недалеко от котла. Так в устройство попадает меньше воздуха, который отрицательно сказывается на работе.

Этап 5. Установка расширительного бачка. В принудительной системе отопления демпфер монтируют в любое удобное место. Емкость, устанавливаемую в холодной комнате, нужно утеплить.

Этап 6. Установка группы безопасности, состоящей из воздухоотводчика, манометра и предохранительного клапана, через который сбрасывается излишек жидкости при скачках давления. Оптимальное место для размещения – 1,5 м от котла. Манометр располагают так, чтобы показания были хорошо видны.

Этап 7. Соединение трубопровода с котлом и запуск системы в тестовом режиме. Если все прошло нормально, отоплением можно пользоваться.

Правильно спроектированная и собранная отопительная система с насосом хорошо прогревает комнаты. При эксплуатации нужно следить за состоянием котла, показаниями манометра, не оставлять коммуникации пустыми – при контакте металла с воздухом возникает коррозия и срок службы элементов теплосистемы сокращается.

Схема отопления двухэтажного дома: виды систем с принудительной циркуляцией

Для обеспечения тепла и комфорта в двухэтажном доме нужно правильно определить схему отопления двухэтажного дома. Система отопления является важнейшей инженерной системой жизнеобеспечения любого дома. Ее предназначением является возмещение теплопотерь и создание определенного температурного режима, который нужен прежде всего для проживающих в доме людей, но не стоит недооценивать и того фактора, что эффективная система отопления призвана обеспечить, в том числе, стойкость и долговечность строительных конструкций.

Расчет и проектирование лучше доверить инженерам-теплотехникам, которые оценят теплопотери, дадут рекомендации по утеплению дома, а также сделают детальный расчет, что позволит избежать излишних расходов на дорогостоящее оборудование. Но выбор схемы отопления двухэтажного дома может сделать сам заказчик, исходя из многолетнего опыта функционирования различных систем.

Классификация отопления

Виды источников тепловой энергии — теплогенераторов

Прежде чем выбирать ту или иную схему отопления, полезно узнать уже существующие виды и какой из них подойдет для конкретно решаемой задачи. Известно, что основным источником тепла являются различные виды теплогенераторов, в качестве которых могут выступать:

Печи и камины. Этот вид отопления когда-то был основным, но сейчас используется все реже из-за высокой стоимости топлива (дров и угля) и невозможности эффективно управлять температурой в доме. В некоторых регионах, где отсутствует газоснабжение, этот вид отопления является безальтернативным выбором.

Различные виды отопительных котлов, которыми могут быть: газовые, твердотопливные, жидкотопливные, электрические, — в зависимости от наличия доступа к различным энергоносителям и их стоимости.
Альтернативные источники энергии. В эту категорию относятся: геотермальная энергия, получаемая тепловыми насосами, а также солнечная, которую преобразуют в тепловую солнечные коллекторы. Такой вид отопления находится в стадии бурного развития и пока применяется в нашей стране достаточно редко из-за высоких цен на оборудование.

Инфракрасное отопление. Источниками тепла являются специальные инфракрасные излучатели, которые используют в большинстве случаев электрическую энергию. Тепловая энергия при таком отоплении доставляется непосредственно «адресату» путем излучения. Для обогрева больших помещений или помещений с малой периодичностью появления в них людей инфракрасное отопление будет прекрасным выбором.

В некоторых ситуациях будет разумно сочетать различные виды теплогенераторов для отопления. Например, если имеется дачный дом, куда семья приезжает только на выходные. В этом случае будет разумно иметь газовый котел для основного отопления и электрический – для предотвращения замерзания зимой воды в системе и поддержания минимальной допустимой температуры в доме.

Виды теплоносителей

Любая система отопления должна перенести тепло, сконцентрированное в теплогенераторе до того теплового прибора, который обогревает конкретное помещение. Это делается при помощи теплоносителя, которыми могут быть:

Воздух, который используется при отоплении печами, каминами, а также различными электрическими нагревателями. Ввиду того что воздух имеет низкую плотность, теплоемкость и коэффициент теплоотдачи, он сильно уступает жидкостным теплоносителям.
Вода является практически идеальным теплоносителем в силу того, что обладает высокой теплоемкостью, плотностью, коэффициентом теплопередачи, и химической инертностью. Воду, подогретую котлом отопления, транспортируют к тепловым приборам при помощи системы трубопроводов.

В большинстве современных систем отопления в качестве теплоносителя применяют воду или различные антифризы, являющимися водными растворами этиленгликоля, пропиленгликоля или их комбинаций. Такое свойство как стойкость к незамерзанию при низких температурах может быть полезно в системах отопления таких домов, где не планируется проживание людей постоянно в зимнее время. В тех домах, где отопление будет работать всю зиму, применение антифризов экономически нецелесообразно.

Различные антифризы плохо «уживаются» с алюминиевыми радиаторами, некоторыми уплотнениями и трубами. Помимо этого теплоносители с содержанием этиленгликоля ядовиты. Поэтому использовать такие составы нужно только в тех случаях, когда без них просто не обойтись.

Виды отопительных приборов

Отопительные приборы можно разделить на два основных класса:

Радиаторы – в переводе с латинского они переводятся как «излучатель», то есть такой прибор, который тепло передает в виде инфракрасного теплового излучения. Однако современные радиаторы не являются чисто излучателями, а еще передают часть тепла в виде конвекции, но свое название они сохранили.
Конвекторы – передача тепловой энергии в помещение происходит за счет нагрева воздуха, а он уже отдает ее всем окружающим объектам. Такие отопительные приборы имеют медные (реже стальные) трубки, окруженные ребристыми теплообменниками. Воздух, попадая в теплообменник, нагревается его пластинами и поднимается, уступая место более холодному. Для того, чтобы воздухообмен был эффективным, вся конструкция конвектора помещена в специальный кожух.

В современных системах широко применяют еще такой способ отопления как «теплый пол» или «теплые стены», которые по своей сути представляют собой большой радиатор, передающий «львиную долю» тепла в виде излучения, а это повышает комфорт и позволяет снизить температуру воздуха в помещении примерно на 2 градуса, что ведет к экономии топлива примерно на 12%.

Типы радиаторов отопления

В системе отопления двухэтажного дома могут быть использованы совершенно разные типы радиаторов, в зависимости от решаемых задач, площади помещения, проектных данных, предпочтений. Радиаторы можно разделить на несколько типов:

Чугунные секционные радиаторы – те, которые мы привыкли видеть в квартирах и домах старой постройки. Они имеют большую массу и высокую тепловую инерционность, но зато нетребовательны к качеству теплоносителя, не подвержены коррозии, имеют высокую теплоотдачу. Такие радиаторы отлично вписываются в любой интерьер, особенно классический.

Алюминиевые секционные радиаторы – прекрасный выбор для автономных систем отопления, но они более чувствительны к качеству теплоносителя, не терпят прямого контакта с медными трубами. Такие радиаторы прекрасно вписываются в любые интерьеры.

Биметаллические секционные радиаторы представляют собой сочетание стальных или медных трубок, по которым циркулирует теплоноситель и алюминиевую поверхность, отдающая тепло в помещение. Такие радиаторы нетребовательны к теплоносителю, выдерживают высокое рабочее давление, внешне практически неотличимы от алюминиевых.
Стальные панельные радиаторы – это цельная конструкция из проштампованной и сваренной листовой стали. Такие радиаторы имеют только два резьбовых подключения к системе отопления, что повышает их надежность. Высокая теплоотдача, малый вес, низкая инерционность, эстетичный внешний вид, — все это сделало их самыми популярными в автономных закрытых системах отопления домов.

Помимо перечисленных моделей производители еще выпускают различные дизайнерские модели, к которым можно отнести цельнолитые чугунные, стальные трубчатые и даже керамические. Высокая цена на эти приборы объясняется тем, что дизайнерские амбиции в них преобладают над инженерной рациональностью.

Цены на популярные модели радиаторов отопления

Схемы отопления двухэтажного дома

Количество реализаций системы отопления двухэтажного дома бесконечно, так как зависит от многих факторов: размеров дома, наличия бесперебойного электроснабжения, постоянства проживания в доме людей и т. д. Поэтому будет разумно рассмотреть несколько типовых схем, которые доказали свою эффективность.

Схема отопления дома с естественной циркуляцией

Название такой системы само говорит за себя – циркуляция теплоносителя в системе отопления происходит за счет естественных природных процессов. Работу такой системы можно рассмотреть на рисунке.

Вода, подогретая в теплообменнике котла, уменьшается в плотности и вытесняется более холодной и плотной водой их обратной линии. Именно эта разница весов горячей и охлажденной воды обеспечивает циркуляцию в системе отопления. В самой верхней точке стояка горячей воды оборудуется расширительный бак, который дает воде расширяться при нагревании, позволяет контролировать уровень воды в системе и при необходимости производить подпитку. Кроме этого, весь воздух, который неизбежно будет присутствовать в системе, будет выходить в расширительный бак.

Узнайте, инструкции по промывке системы отопления, из нашей новой статьи.

Разводящие трубопроводы и обратные линии, называемые еще лежаками, для облегчения циркуляции воды всегда делают под уклонами: верхний лежак к радиаторам, а нижний – к котлу. В такой системе котел должен находиться в самой нижней точке. Подачу теплоносителя на радиаторы делают через стояки горячей воды, а слив охлажденной через обратные стояки.

Один из вариантов реализации двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией представлен на следующей схеме.

Следует обратить внимание в этой схеме на большое количество трубопроводов и их высокий условный проход — dу. Это объясняется тем, что в гравитационных системах для обеспечения циркуляции теплоносителя нужно минимизировать сопротивление, а это возможно только в трубах больших диаметров.

Системы с естественной циркуляцией, естественно, имеют преимущества:

Независимость от электроснабжения – система отопления будет работать как при полном отсутствии электроэнергии, так и при перебоях в ее подаче.
Доказанная долгими годами эксплуатации надежность и простота.
Отсутствие насосов и малая скорость циркуляции теплоносителя делают такую систему бесшумной.

Несмотря на все преимущества, такие системы постепенно уходят в прошлое, так как уже не отвечают современным требованиям к системам отопления.

Гравитационные системы чрезвычайно материалоемкие – для их монтажа применяются стальные трубы больших диаметров.
Монтаж систем отопления со стальными трубами сложен технологически и занимает много времени.
Системы с естественной циркуляцией имеют ограничения по площади обогреваемых помещений. По утверждениям специалистов суммарная длина горизонтальных участков (лежаков) не должна превышать 40 метров, а суммарная площадь 150 м2.
Высокая инерционность — от момента запуска системы до прогрева всех радиаторов до расчетной температуры может пройти несколько часов.
Большая разница температур подачи и обратки может плохо сказаться на теплообменнике котла.
В теплоносителе гравитационных систем большое количество растворенного кислорода, что сказывается на коррозии труб и радиаторов, поэтому в таких системах можно использовать только чугунные или биметаллические радиаторы.

Системы отопления с принудительной циркуляцией

Практически все современные системы отопления используют только принудительную (искусственную) циркуляцию теплоносителя, что дает весомые преимущества:

Использование циркуляционных насосов помогает отопить любую площадь при любой этажности здания.
Диаметр труб может быть гораздо меньше, так как насос позволяет прокачивать теплоноситель с более высокой скоростью.
Применение циркуляционных насосов позволяет снизить температуру в системах отопления при тех же параметрах теплоотдачи радиаторов, а это, в свою очередь, позволяет использовать более дешевые полимерные и металлопластиковые трубы.
Возможность как общей, так и зональной регулировки в системах отопления.

Недостатками систем с принудительной циркуляцией являются:

Зависимость от электроэнергии, что легко решается наличием источников бесперебойного питания или генераторов.
Более высокий шум работы системы отопления, но при правильном расчете он не слышим человеческим ухом в отапливаемых помещениях.

Циркуляционный насос обычно врезают в систему отопления на обратной линии перед котлом, так как в этом месте самая низкая температура теплоносителя.

Чтобы принудительная циркуляция работала корректно, выбранная модель насоса должна отвечать параметрам системы. Существует специальная методика расчета ключевых характеристик — производительности и создаваемого напора. Чтобы не утомлять читателя формулами, предлагаем воспользоваться встроенными калькуляторами.

Калькулятор расчета производительности насоса

Калькулятор расчета создаваемого напора теплоносителя

Цены на циркуляционные насосы

Однотрубная система отопления двухэтажного дома

В однотрубных системах автономного отопления может применяться как естественная циркуляция теплоносителя, так и принудительная. Теплоноситель от котла идет в стояк подачи, а затем разделяется на два этажа в лежаки, к которым последовательно подключаются радиаторы отопления.

Очевидно, что после каждого из радиаторов температура в трубопроводе будет снижаться, и это обязательно учитывают при расчетах. Достоинствами такой системы являются:

Расход труб при монтаже такой системы минимален.
Возможность реализации системы с естественной циркуляцией. Например, при отключении электроэнергии можно замкнуть насос при помощи байпасной перемычки, и система продолжит функционировать, хоть и с меньшей эффективностью.
Время и стоимость монтажа ниже, чем других систем.

Недостатками однотрубной разводки являются:

Сложность регулировки и настройки системы.
Для снятия одного отдельного радиатора нужно останавливать всю систему.

Видео: Однотрубная система отопления, ее достоинства и недостатки

Двухтрубная автономная система отопления

Требования к современным системам отопления предполагают тонкую регулировку как всей системы в целом, так и каждой части в отдельности, что позволяет управлять микроклиматом в помещениях, а также экономить энергоресурсы. И такую возможность дает именно двухтрубная система отопления.

В таких системах имеются два отдельных трубопровода: подающий и обратный, а радиаторы отопления подключаются к ним параллельно. Рассмотрим работу такой системы на примере. Теплоноситель, подогретый в котле обезвоздушивается автоматическим клапаном (2) и поступает в вертикальный стояк, который разделяется на горизонтальные участки первого и второго этажа. Обратный трубопровод подключается к соответствующему входу котла и аналогично подающему разделяется на два этажа.

На обратной линии перед котлом расположены:

Предохранительный клапан (11), сбрасывающий избыточное давление в системе. Рабочее давление в закрытых системах отопления составляет 1—3 бар.
Циркуляционный насос (9), поддерживающий ток теплоносителя с заданной скоростью, с арматурой его обвязки (7, 8).
Мембранный расширительный бак, который компенсирует расширение теплоносителя и поддерживает постоянство давления в системе.

Радиаторы (4) подключены параллельно к подающему и обратному трубопроводу, причем лучше всего делать подключение именно так, как изображено на рисунке: подачу делать в верхней точке, а обратку в нижней диагональной, — при такой схеме идет наиболее равномерный прогрев и соответственно лучше теплоотдача.

Возможность самостоятельной регулировки каждого радиатора в отдельности дает специальный термостатический клапан (3), который, в зависимости от температуры воздуха в помещении, может ограничивать или вовсе перекрывать ток теплоносителя через радиатор. При этом это не будет влиять на работу систему в целом. Для того чтобы радиаторы не мешали работе друг друга, оказывали примерно равное сопротивление протеканию теплоносителя через них, на их выходе ставятся балансировочные клапаны (5) при помощи которых происходит настройка всей системы отопления.

Двухтрубная автономная система отопления имеет ряд неоспоримых преимуществ:

Теплоноситель в каждый радиатор поступает с одинаковой температурой.
Меньшие потери давления в системе позволяют использовать менее мощные циркуляционные насосы.
К подающему и обратному трубопроводу двухтрубной системы могут быть подключены совершенно разные тепловые приборы: радиаторы, конвекторы, фанкойлы, система «теплый пол» со своим коллектором и насосной группой.
Ремонт или настройка каждого отдельно взятого узла не влияет на работу в целом.

Недостатками двухтрубной системы являются большая материалоемкость, что сказывается на стоимости и сложности, а это может при неграмотном расчете и монтаже сказаться на надежности.

Варианты двухтрубных систем

Двухтрубные системы отопления имеют множество вариантов реализации. На аксонометрической схеме представлены три наиболее используемых случая разводки двухтрубных систем отопления.

Система отопления с принудительной циркуляцией и ее схемы

Отопление частного дома – ключевой аспект в обеспечении комфорта в домах. Современная система отопления с принудительной циркуляцией и ее схемы способны обеспечить отличные условия в домах, высокий КПД при минимальных финансовых затратах.

Котел. Выбирается исходя из требуемой мощности, площади помещений, этажности дома, вида топлива, экономической целесообразности.
Лучшими являются модели с закрытой камерой сгорания, что обеспечивает меньший расход топлива.
Если агрегат предполагается использовать также для обеспечения горячим водоснабжением, то модели выбираются двухконтурные.
Мощность котла рассчитывается с учетом теплопотерь (20%) и добавки на контур ГВС (50%) для стандартного частного дома.
Насос. Обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе. Мощность его должна соответствовать предполагаемой нагрузке.
выбирается с учетом типа и количества радиаторов, диаметров, протяженности и материала изготовления трубопровода, количества контуров, количества преград — поворотов, изгибов (потерь на трение и сопротивление).

Важно! Насос предпочтительней устанавливать на обратном контуре, где теплоноситель протекает уже остывшим. Это позволит увеличить его срок службы. Для больших двухэтажных домов необходимо покупать модели с керамическими фланцами, которые способны выдержать теплоноситель с большой температурой.

Расширительный бак. Узел, предназначенный стабилизировать объем теплоносителя в системе. Объем подбирают в соответствии с мощностью котла и протяженностью трубопроводов.
Радиаторы. Для небольших домов лучшим вариантом являются алюминиевые, биметаллические, которые обеспечивают быстрый прогрев помещений и высокую теплоотдачу.
Трубопровод. В системах с принудительной циркуляцией использовать рекомендовано трубы небольших диаметров.
Измерительные приборы. Необходимы для контроля параметров теплоносителя. Установка предполагается на котле и радиаторах. При необходимости устанавливают дополнительный манометр для контроля работы циркуляционного насоса.

Преимущества систем с принудительной циркуляцией

Высокая производительность установки.
Укладка труб возможна в любой плоскости и в полах.
Более точный контроль параметров теплоносителя.
Применение труб меньшего диаметра (сокращение расходов на приобретение материалов).
Малое количество теплоносителя сокращает время на его подогрев и расход электроэнергии.
Возможность подключения «теплых полов» без реконструкции системы.
Установка расширительного бака может быть выполнена в любой точке здания.
Неограниченность длины трубопроводов.
Полная автоматизация процесса – при помощи насоса можно регулировать температуру и подачу теплоносителя в доме.

Недостатки

Невозможность запуска системы без электричества.
Шумность работы.
Большой расход электроэнергии для мощных установок.

Для снижения расхода электроэнергии рекомендовано применение источника автономного питания – дизельного генератора, солнечные панели с аккумуляторами.

Однотрубная

Для частной застройки широко применяется однотрубная отопительная система с принудительной циркуляцией. Современные технические решения позволили совместить все преимущества традиционной модели с возможностью контроля и регулировки рабочих параметров.

Высокая надежность, длительный срок эксплуатации.
Экономичность, отсутствие дополнительных затрат на электроэнергию.
Высокая гидравлическая устойчивость.
Возможность самостоятельного добавления секций радиаторов без негативного влияния на всю систему (разбалансировки).
Возможность скрытой прокладки труб.
Сокращение расходов до 40% в сравнении с двухтрубными схемами.

Читайте также:

Схема

Для многоэтажных построек схема выглядит следующим образом: вертикальная труба с одной стороны подходит к верхней точке радиатора, а из нижней выходит аналогично. В конструкции присутствует байпас – вертикальная труба, подключенная обоими концами к горизонтальным участкам магистрали.

Схема однотрубной системы

Принцип работы

Теплоноситель принудительно запускается в систему. Наиболее высокие температуры наблюдаются в начале трубопровода, наибольшие потери тепла – на самом отдаленном участке сети, при этом 80% эффективной циркуляции приходится на байпасы, а не на радиаторы.

В старых многоквартирных домах регулировка температуры не осуществлялась. Нерациональность расхода электроэнергии компенсировалась ее низкой стоимостью.

Принцип работы однотрубной системы

Автоматизация системы в домах

Современные однотрубные системы предусматривают установку термостатических клапанов на радиаторных узлах. Диаметры отверстий прохода жидкости и клапана конструктивно выполняются максимально возможными для обеспечения свободного оттока жидкости (даже в случаях загрязненности теплоносителя).

Вид терморегулятора

Регулировка температуры радиаторов выполняется в трех вариантах:

с трехходовым клапаном;
с проходным клапаном;
термостатическим.

При сокращении (добавлении) секций радиаторов и снятии терморегулятора разбалансировка системы не произойдет.

Клапан автоматически закрывается при превышении температуры в комнате выше заданной. При этом теплоноситель будет циркулировать только через байпасы. Общий расход воды не изменяется.

Экономический эффект

При наличии термостатов и перегреве жилых комнат общая циркуляция не уменьшается, происходит лишь перекрывание предохранительных клапанов. Теплоноситель не циркулирует, но присутствует увеличение потерь в трубах, из-за увеличения температуры на обратном цикле. В многоэтажных домах, при которых сооружены тепловые пункты, теплообменник ГВС запитывается от обратных труб системы.

Важно! Для безопасной и эффективной работы однотрубной системы при скрытой прокладке необходимо за трубами закрепить слой тепло- и гидроизоляции.

Двухтрубная

Данная схема подходит для отопления одноэтажных и двухэтажных домов большой площади. Принцип заключается в монтировании двух отдельных контуров – подачи и отвода теплоносителя.

Качественный обогрев помещений.
Равномерность нагрева: в первом и последнем радиаторе температура теплоносителя практически одинакова. Зависит только от площади дома, количества секций радиаторов и длины магистрали.

Большой расход труб для сооружения двух отдельных магистралей к котлу.

Схема двухтрубной системы отопления

Коллекторная схема

Обеспечивает однородность температуры воды во всех радиаторах. Является наиболее целесообразным решением для двухэтажных домов большой площади.

Теплоноситель подводится и отводится к радиаторам каждой комнаты отдельной магистралью от котла. Укладка трубопровода – в полах.

Коллекторная схема отопления

Совмещение двухтрубной и однотрубной системы

В многоэтажных частных домах допускается сооружение системы отопления по совместной схеме: двух- или однотрубные стояки дополнены однотрубной разводкой по комнатам.

Данный способ требует подключения более мощного циркуляционного насоса и увеличения затрат на электроэнергию. Но совмещенные системы имеют больший срок эксплуатации и полностью оправдывают целесообразность их применения.

Открытая

Характеризуется тем, что теплоноситель контактирует с окружающей средой в расширительном бачке открытого типа. Принцип работы системы в целом не изменяется: подготовленный теплоноситель за счет разности плотностей горячего и холодного слоя поступает в трубопровод с уклонами.

Не используются для сем с принудительной циркуляцией, т.к. сам бачек создает необходимое для циркуляции теплоносителя в системе давление.

Главным преимуществом является отсутствие в таких схемах циркуляционного насоса, что сокращает расход электроэнергии.

Схема открытой двухтрубной системы

Закрытая

Типичная система с принудительной циркуляцией, в которой для нагнетания теплоносителя используют насос. Расширительный бачек – мембранный закрытого типа. При избытке давления вода вытекает в дополнительную емкость, при недостатке – забирает необходимый объем из этого бака.

Главным преимуществом является полная безопасность системы отопления и долговечность конструкций в связи с отсутствием избыточного давления внутри системы.

Схема закрытой двухтрубной системы

Для одноэтажного дома

Применяют схемы все типы схем: одно трубные и двухтрубные. От систем с естественной циркуляцией (открытых) для зданий большой площади следует отказаться в связи с большими тепловыми потерями и необходимостью сооружать длинные уклоны.

Схема отопления в одноэтажном доме

Для двухэтажного дома

Лучшим решением является система с принудительной циркуляцией двухтрубная классического или коллекторного типа. Также высокий экономический эффект при максимальном КПД дает совмещение двухтрубной и одно трубной схем.

Двухтрубное отопление в двухэтажном доме

Вода для отопительных систем

Теплоноситель перед подачей в систему должен пройти несколько стадий очистки. Водоподготовка для домашних систем отопления заключается в фильтрации воды механическими фильтрами грубой и тонкой очистки, умягчителями.

Также вместо подготовленной воды может быть использован антифриз. Допускается его применение в системах, разрешенных к использованию данного вида теплоносителя.