Система с естественной циркуляцией
Принцип работы этой системы заключается в том, что котел нагревает теплоноситель, его плотность уменьшается с увеличением температуры.
Холодный теплоноситель вытесняет нагревшийся вверх, тот перемещается по системе, отдавая тепло, а затем, набрав плотность, возвращается обратно в котел и т.д.
Таким способом осуществляется циркуляция жидкости по системе, сопровождающаяся обогревом помещения, без насоса и другого дополнительного оборудования.
- Воздушный солнечный коллектор — что это такое и как сделать своими руками. Пошаговый мастер-класс и советы по применению в системе отопления (110 фото и видео)
Монтаж труб отопления: способы разводки и правила размещения отопительной системы (125 фото)
Отопление в двухэтажном доме: проекты, схемы и системы отопления своими руками (125 фото и видео)
С момента включения котла до момента, когда температура в помещении зафиксируется, проходит достаточно много времени и это своего рода недостаток.
Еще одним минусом является условие наклонной установки труб, что просто необходимо для того, чтобы жидкость двигалась в требуемом направлении.
Существенный плюс заключается в способности системы к саморегуляции – при понижении температуры окружающей среды, скорость циркуляции увеличивается.
Кроме температуры на скорость движения жидкости влияют следующие факторы: радиус труб, материал из которого они изготовлены, их сечение, количество поворотов в системе, наличие арматуры и ее вид.
Причины выбора данной схемы
Сейчас двухтрубная схема отопления частного дома приобретает большую популярность, чем однотрубная. Они характеризуются возможностью изменения степени нагрева каждой батареи по отдельности. Остальная часть радиаторов имеет прежнюю теплоотдачу. Так как потери давления незначительные, то для её эффективной функциональности не требуется циркуляционный насос большой мощности.
Даже если один или несколько радиаторов не функционируют, система будет продолжать работать в штатном режиме. Так как на подводящих трубах устанавливается запорная арматура, ремонт поломанных частей системы можно проводить без её остановки. Монтировать подобную конструкцию можно и в одноэтажных, и многоэтажных домах.
Обустройство конструкции технологически сложное, требует значительного вложения средств. Однако, при соблюдении монтажных нюансов она прослужит долгие годы.
Какой вид лучше
Выбирая схему укладки, необходимо рассмотреть одновременно несколько факторов, которые касаются дома. Здесь все зависит от бюджета, количества этажей в доме и его площади, работы электроснабжения и т.д. Специалисты выработали несколько рекомендаций, которые помогут определиться с выбором:
- Если вы не собираетесь обращаться к специалистам, а делать все самостоятельно, то лучше выбрать лучевую систему. Даже если в процессе укладки будут допущены ошибки, то схема все равно будет корректно работать и функционировать.
- Если система электропередачи в вашем доме нестабильна, то лучше выбрать систему с естественной циркуляцией.
- При обустройстве зданий с большой площадью и нагревательными панелями отлично подойдет система Тихельмана. Если здание маленькое, то этот вариант вам не подойдет – он потребует слишком больших расходов, которые не окупятся.
- Для дачного частного дома используют тупиковый вариант с открытой прокладкой труб.
- Если вы хотите установить в коттедже технологию теплого пола, водяные калориферы или радиаторы, то здесь наиболее приемлемым станет коллекторный или тупиковый варианты.
Составные элементы замкнутой схемы отопления
Отличие от гравитационной системы заключается в необходимости монтажа специфических узлов. Отдельные из них обязательно используются в закрытой системе, но иногда применяются и при естественной циркуляции. Источник тепловой энергии – котлы. Некоторые из моделей настенных газовых и пеллетных, твердотопливных сразу оснащаются необходимой группой безопасности. Если она отсутствует, приобретается отдельно, устанавливается на трубе с горячей водой.
Герметичный бачок поддерживает давление, компенсирует объем теплоносителя. Его эффективное перемещение обеспечивает циркуляционный насос, который рекомендуется устанавливать на обратной магистрали у самого котла. Такое расположение продиктовано тем, что вода в этом месте довольно прохладная, устройство меньше подвержено перегреву. Остальные элементы те же, что в гравитационной системе: трубопроводы, радиаторы или регистры.
Подбор оборудования, труб и радиаторов
Прежде чем приступить к выбору источника генерации тепла для закрытой системы отопления, необходимо взвешенно подойти к вопросу выбора вида энергии, из которой будет генерироваться тепло. Ведь на современном рынке представлено огромное количество электрических, на твердом и жидком топливе, а также газовых котлов. Нужно учесть все затраты на подключение и нюансы последующей эксплуатации и выбрать подходящий вариант, в зависимости от квадратуры и климата региона.
Двухконтурные газовые котлы с автоматическим управлением уже имеют в конструкции бак, компенсирующий давление и насос, отвечающий за циркуляцию. Если выбрать котел попроще, то необходимо докупать оборудование.
Какие-то конструкции имеют уже бак, какие-то нет
Расширительные баки бывают разборные (если лопнет мембрана, ее можно заменить самостоятельно) и неразборные при выходе из строя под замену идет полностью бак.
Объем бака для такого типа обогрева зданий напрямую зависит от нескольких параметров, и выбирать его нужно по ним:
- объема теплоносителя в системе (объем бака 10% от объема жидкости);
- максимального значения температуры.
Сердцем всей закрытой системы отопления частного дома является циркуляционный насос именно от его параметров будет зависеть дальнейшая эффективность ее работы. Выбор мощности насоса зависит от многих показателей протяженности и диаметра труб, материала из которого изготовлены теплообменники и их количества, режима эксплуатации
Если устанавливаться насос будет в жилом помещении, следует обратить внимание на уровень производимого шума, это может повлиять на качество проживания
Как и где устанавливается расширительный бак для отопления:
Большое количество типов радиаторов позволяет сделать выбор согласно предпочтениям:
- радиаторы из чугуна массивные, обладают большим весом, долго набирают температуру, но в то же время медленно остывают, не боятся некачественной воды и перепадов давления;
- из алюминиевого сплава имеют красивую форму, небольшой вес, быстро нагреваются, но стоят дороже и боятся гидроударов;
- радиаторы из стали недорогие и неплохого качества;
- выполненные из биметаллического сплава, как правило, имеют хорошее качество, быстро греются и хорошо отдают тепло.
В зависимости от того, какие будут выбраны трубы, нужно будет не забыть про дополнительные материалы, например о муфтах
На рынке существует несколько типов труб:
- из разных металлов;
- из полимеров (пластик, полиэтилен и полипропилен).
При монтаже систем отопления с применением труб из любого металла потребуется сварка и большое количество сгонов, уголков и муфт. Применение металлопластиковых труб подразумевает большое количество фитинга и постоянный контроль соединений. Для закрытой цепи отопления чаще всего выбирают пластиковые трубы (за простоту монтажа и возможность скрывать трубы в стенах). Производители обычно указывают в характеристиках, можно ли использовать трубы в системах отопления или только для холодной воды.
Простая система отопления в частном доме своими руками:
Схема разводки отопления в частном доме
При планировании отопления в частном доме нужно учесть все возможные факторы, чтобы ничего не упустить. Существует не много схем , но каждая очень сильно отличается друг от друга.
По различию работы отопление бывает двух видов:
- Естественное течение теплоносителя.
- С циркуляцией, то есть насосом.
А разводка труб бывает однотрубная или двухтрубная, выбор которых зависит от помещения, от количеств комнат.
Рассмотрим два вида отопления, первое из которых естественное течение теплоносителя.
Циркуляция воды происходит за счет того, что вода, выходящая из котла, является горячей и имеет меньшую плотность и вес, вытесняется холодной водой, у которой плотность и вес больше, при встрече вод возникает не сильное давление, которое и способствует естественное течению воды по трубам.
Второй вид отопления — это с насосом, то есть принудительная циркуляция. Движение воды зависит от работы насоса, диаметр трубы уже может быть небольшим, и есть выбор установки труб, так как уклоны здесь хоть и нужны, но совсем небольшие, по сравнению с первой схемой отопления.
Сделать отопление в частном доме можно однотрубной системой или двухтрубной, у каждого вида есть свои плюсы и минусы, а также разновидность в использовании.
Однотрубная
Однотрубная система или как еще ее называют «Ленинградка» – это когда подача горячей воды и отвода холодной воды происходит в одной трубе. Главное преимущество такой системы является – меньшая длина трубы.
Положительное от этой системы то, что простой монтаж и достаточно быстрый, меньшая затрата на трубы и все составляющие, и протекает такое отопление гораздо меньше.
Как и в любом деле есть свои минусы
Основной, наверное, самый главный минус это уменьшение температуры воды, которая проходит через все батареи, поэтому в такой системе часто ставят больше батарей, но важно, что батарей вешать много нельзя, так как вода будет быстро остывать, и тепло радиаторы отопления отдавать не будут
Есть еще один минус, это когда отключаешь одну часть отопления, то во второй части отопления начинает расти температура.
Однотрубную систему не применяют с вертикальной нижней разводкой, так как длина труб будет достигать такой длины, как и у двухтрубной системы, и закрывает все свои плюсы, а минусы такой системы никуда не денутся.
Подключение однотрубной системы происходит через байпас. Байпас – это резервный путь, при котором можно отключить одну ветвь отопления, если произойдет какая – то непредвиденная ситуация, и в тот же момент остаться с отоплением в другой ветви.
При установке батареи, можно не устанавливать краны, но если с ней что – то случиться, и понадобиться ремонт, то придется сливать воду со всей части данной ветви.
Самым практичным вариантом установки батареи – это взять стальную трубу, диаметров около 2 дюймов, тогда можно ее устанавливать без кранов и фитингов, так как труба в меньшей вероятности сможет, когда либо, дать протечку.
Двухтрубная
Двухтрубная система отопления состоит из двух труб, верхняя и нижняя, в которой в одной трубе находится горячая вода, а в другой холодная.
- температура воды одинаковая;
- при случае отключения одной или более батарей, температура в других будет неизменна,
- в одном контуре можно повесить сколько угодно батарей, которые зависят только от пропускной системы труб.
Есть и минусы – при монтаже, понадобиться больше труб. Поэтому будет больше денежная затрата на материал, и не все хотят видеть в своем интерьере две трубы.
Количество дополнительных запчастей, таких как фитинги и краны, почти ровное количество с однотрубной системой.
Двухтрубная система отопления делится еще на два вида:
- попутная;
- тупиковая.
Это зависит от движения горячей и холодной воды.
В попутном виде отопления две воды двигаются в одном направлении. А в тупиковом виде отопления, движение вод встречное, поэтому батареи, установленные рядом с котлом, нагреваются быстрее.
Вертикальная
Лучевая разводка является самым популярным видом в домах, с большим количеством батарей. Для нее необходимо на каждом этаже дома сделать распределительный коллектор, от которого раскиданы индивидуальные ветви на каждую батарею. Данный узел подключается к вертикальному стояку, который проходит через все этажи к котлу. Это способ самый дорогой.
Горизонтальная
Горизонтальная прокладка труб является одной из популярных схем. Диаметр трубы небольшой, магистрали прячут под полом, давление, которое создает насос, позволяет сделать несколько тупиковых ветвей.
Подключение радиаторов
Нижнее подключение радиатора
Теплоотдача приборов отопления во многом зависит от принципа их подсоединения к трубопроводу. Радиаторы с нижним подключением снабжены двумя патрубками для входа и выхода теплоносителя, но батареи с боковым подключением имеют две пары отверстий для монтажа трубопровода, поэтому возможны варианты.
- Диагональное двухстороннее подключение, подача сверху. Лучший вариант, так как теплоноситель проходит по всей длине коллектора и по всем вертикальным каналам. Теплоотдачу батареи при таком подсоединении принимают за единицу
- Одностороннее подключение, подача сверху. Обычно применяется при подсоединении радиатора к вертикальному стояку. Эффективность ниже на 3-5%, так как дальняя от стояка часть батареи прогревается хуже
- Одностороннее подключение, подача снизу. Также практикуется при подсоединении прибора отопления к стояку. Так как теплоносителю приходится двигаться снизу вверх, дальняя часть радиатора плохо прогревается и теплоотдача снижается примерно на 20%
- Двухстороннее подключение, обе подводки снизу. «Седельное» подключение выбирают из-за возможности спрятать трубы в пол или за плинтус. Но эффективность работы батареи падает на 10-15% от расчетной из-за того, что верх прогревается относительно слабо
- Диагональное двухстороннее, подача снизу. При таком подключении в дальний нижний угол радиатора нагретый теплоноситель практически не попадает. Эффективность батареи ухудшается на 20% относительно эталонной.
Как правильно утеплить потолок: в деревянном доме, бане, мансарде, под холодной крышей (Фото & Видео)
Принудительная лучше?
Если предстоит монтаж системы отопления одноэтажного строения, предпочтение может быть отдано системе с естественной циркуляцией. Особенно если здание находится в местности с характерными проблемами с электроснабжением.
При выборе схемы для двухэтажного дома лучше обратить внимание на систему с принудительной циркуляцией. Тем более если площадь здания большая
Экономим на трубах
Если отдано предпочтение схеме с принудительной циркуляцией, можно не волноваться о том, какой диаметр у монтируемой трубы. За счет одинаковой скорости теплоносителя обязательно удастся обеспечить равномерный прогрев всей системы.
Именно поэтому для такой системы приобретаются более дешевые трубы. Учитывая, что их диаметр несколько меньше, трубы можно сделать практически незаметными в интерьере.
Отказ от громоздких радиаторов
При естественной циркуляции теплоносителя традиционно монтируются громоздкие радиаторы, занимающие много места. За счет большой площади такие батареи позволяют обеспечить более эффективный прогрев помещений. В системе отопления с принудительной циркуляцией предпочтение может быть отдано даже небольшой по размеру модели радиатора.
Безопасность и удобство эксплуатации
Равномерный прогрев отопительной системы способствует снижению риска повреждения ее элементов из-за значительного колебания температуры. Как следствие, снижается негативное воздействие на материал всех элементов отопительной системы, и повышается срок их службы.
Благодаря наличию кранов Маевского и специальных автоматических воздухоотводов в системе принудительной подачи теплоносителя можно не опасаться завоздушивания. Степень нагрева воды можно отрегулировать не только за счет параметров отопительного котла, но и характеристик насоса.
При естественной циркуляции радиаторы тем холоднее, чем дальше они находятся от котла. Это способствует неравномерному прогреву помещений.
Простота монтажа
Трубы необязательно укладывать под определенным углом, что делает возможным выполнение работ собственными силами. При нарушении этого правила в случае естественной циркуляции не удастся обеспечить прохождение теплоносителя по системе, а потому обогрев двухэтажного дома будет затруднен или невозможен.
Основные виды
Выделяют циркуляционные отопительные насосы двух типов: с сухим и мокрым ротором.
Достаточно мощные агрегаты с высокой производительностью (КПД = 80-85%), которые отлично справляются с нагрузкой в разветвленных отопительных системах частных домов. При необходимости обогревать большие площади лучше выбрать именно такой тип, несмотря на стоимость. Здесь все рабочие узлы изолированы от воды уплотнительными кольцами, поэтому не испытывают коррозионного воздействия. Охлаждение мотора осуществляется специальным вентилятором на корпусе. Но у такой конструкции есть свои минусы: вращающиеся детали часто нуждаются в подновлении смазки, без которой они быстро изнашиваются. Кроме того, сухие насосы весьма требовательны к качеству воды. Различные взвеси могут заметно сократить срок службы торцевых уплотнителей.
Большим плюсом является возможность замены двигателя, если система отопления частного дома нуждается в модернизации. В этом случае легко выбрать и установить привод помощнее, чтобы он мог справляться с увеличившимися нагрузками. По принципу подключения двигателя принято дополнительное разделение сухих насосов на два подвида:
По расположению входного патрубка также различают вертикальные, горизонтальные и моноблочные модели.
«Сухой» циркуляционный насос – очень шумный агрегат. Поэтому его лучше вынести в отдельное помещение, максимально удаленное от жилых комнат. Не помешает и устройство дополнительной системы звукоизоляции стен.
2. С мокрым ротором.
Самый простой по конструкции циркуляционный насос для отопления. Его рабочие лопасти и ротор находятся в постоянном контакте с теплоносителем, то есть воздействуют непосредственно на него. Одновременно проходящая вода выступает в роли своеобразной смазки для вращающихся элементов механизма, а также отбирает избыток тепловой энергии, предотвращая перегрев узлов.
Циркуляционный насос с мокрым ротором работает в контуре отопления практически бесшумно, поскольку все звуки поглощаются и гасятся водой. Но этим его преимущества перед сухим «коллегой» не ограничиваются. Бесспорными достоинствами можно назвать:
- Компактность и небольшой вес.
- Длительное безаварийное функционирование.
- Простоту в обслуживании и, если потребуется, в ремонте.
Меньшее энергопотребление в этот список включать не стоит, поскольку выдаваемая мокрым ротором мощность тоже будет ниже, чем у сухого. Причиной тому – слабые показатели КПД (около 50%). Да и скорость насоса в системе отопления не позволит применять его на линиях большой протяженности. Его предел – городская квартира или частный дом простой планировки.
Явным минусом агрегатов с мокрым ротором можно назвать их требовательность к качеству теплоносителя. Ресурс у такого оборудования очень большой, но чем хуже будет вода в системе обогрева, тем скорее он выработается. И если в случае с сухим типом замены потребует только резиновый уплотнитель, мокрый придется выбросить и купить новый.
Сантехники: Вы будете платить за воду до 50% МЕНЬШЕ, с этой насадкой на кран
Популярные модели с мокрым ротором:
- Насос Wilo Star-RS – предусматривает возможность регулировать частоту вращения крыльчатки, то есть, по сути, управлять производительностью.
- Star STG – от предыдущей модели отличается более высокой тепловыносливостью. Он может проработать около двух часов при увеличении температуры носителя до +120 ºС. Но нормальными условиями отопления для него остаются стандартные для этой серии +110 ºС.
- Wilo Top S – подключается к одно- или трехфазной сети. Рабочая температура в системе – +130 ºС. Кроме того, он имеет дополнительную функцию автоотключения, если отопление по какой-то причине перестанет работать (например, потухнет котел).
- Grundfos серия UPS – отлично зарекомендовавшие себя немцы, на которые в отзывах жалуются только по поводу высокой цены. В остальном владельцы единодушно называют эти насосы неубиваемыми. Причем даже в условиях, далеких от идеала.
- Джилекс Циркуль – почти вдвое дешевле аналогов от Grundfos, но свой ресурс отрабатывают честно.
Этапы работ по установке двухтрубного отопления своими руками
Монтаж системы отопления начинается с установки котла. Теплогенератор на газе и электричестве располагают в любом помещении. Для котлов на жидком и твердом топливе необходима отдельная ниша. При установке радиаторов, необходимо учитывать уклон трубопровода в 1-2% по отношению ко всей протяженности трубы.
План работ:
- Установка котла.
- От теплогенератора выводится основная труба с горячей водой, пролегающий через все радиаторы.
- Параллельно первой проводится вторая магистраль с обратным ходом.
- При принудительном варианте отопления, врезают циркулярный насос.
- Устанавливают радиаторы. Батареи подвешивают на специальные кронштейны. Все радиаторы должны располагаться на одинаковом уровне. Для удобства эксплуатации, их оснащают запорными кранами в точках входа и выхода. Батареи подключают несколькими способами: боковым, диагональным, нижним соединением. Наиболее эффективны боковая и диагональная конструкция.
- Заканчивают систему отопления монтажом труб сопутствующих узлов, установкой расширительного бочка и дополнительных элементов.
Магистраль не должна содержать прямые и острые углы, так как повысится сопротивление. Краны и вентили должны соответствовать размерам труб. При конструкции с верхней разводкой, расширительный бак размещают на утепленном чердаке. После завершения всех монтажных работ, наступает момент подключения системы.
Далее открывают вентиль первой батареи, и с помощью крана Маевского стравливают воздух до выхода ровной струи. Элемент закрывают, и открывают выпускной кран радиатора. Данные манипуляции необходимо провести с каждым радиатором. Все обнаруженные дефекты устраняют.
Виды схем закрытых систем отопления
Основным плюсом схем с естественной циркуляцией является их независимость от наличия электроэнергии, но они имеют ограничение: длина контура должна быть не более 30 метров, иначе система будет неработоспособной. Есть еще один нюанс – при естественной циркуляции даже в закрытой системе нужно в верхней точке поставить спускной клапан, при помощи которого можно будет удалять воздух, который попал, например, при добавлении теплоносителя.
Система с естественной циркуляцией одноэтажного дома. Схема однотрубная, разводка — верхняя
В схеме с принудительной циркуляцией давление создается циркуляционным насосом. В некоторых котлах он встроенный, в некоторых нет. Некоторые контуры большой длины требуют установки двух насосов.Тогда необязательно соблюдение уклонов, самое главное – не сделать участки уклоном в другую сторону, что негативно скажется на работоспособности отопления и может даже потребоваться переделка.
С одной стороны использование циркуляционных насосов – недостаток, так как работоспособность его зависит от наличия электроэнергии, а с другой — большой плюс:
- позволяет использовать трубы меньшего сечения и радиаторы меньшего объема, а значит, меньше тратить денег на закупку материалов;
- повысить скорость движения теплоносителя, а значит – снизить ее инерционность и повысить уровень комфорта;
- меньше теплоносителя, меньше тратится топлива на его обогрев — экономятся деньги.
Уменьшенные объемы труб и радиаторов означают уменьшение объема системы, что снова-таки позволяет снизить инерцию нагрева теплоносителя – он греется быстрее, а отопление получается более эффективным. Меньший объем теплоносителя – меньший объем расширительного бака, и нет необходимости искать место для его установки. Современные котлы имеют встроенные мембранные баки (например, настенные газовые котлы ), а эффективность отопления с их использованием очень велика из-за того, что установлен мощный насос (он тоже встроенный).
Подключать насос лучше с байпасом — для возможности его ремонта/замены без разрушения системы
Выбирая насос, помните, что существует прямая зависимость между его мощностью и эффективностью отопления. Потому выбирайте малошумный, мощный и надежный.
Стоит отметить, что из открытой системы сделать закрытую легко – нужно только поменять расширительный бак – поставить мембранного типа и система будет уже работоспособна. Для большей ее эффективности нужно будет врезать насос. Причем современные насосы можно ставить и в подачу и в обратку. Раньше ставили на обратку потому что температуры теплоносителя там ниже. Но в современных насосах используются термостойкие материалы, для них не столь критичны температуры отопительных систем
Просто при покупке обратите внимание на диапазон рабочих температур, ну или поставьте его в обратку – только так, чтобы он «давил» в котел. Мощность насоса при этом может быть небольшой, так как в открытых системах используют большие диаметры труб, чем в закрытых, и гидравлическое сопротивление системы невелико. Нюансов и особенностей в отоплении частного дома много, и разобраться нелегко
Но задавшись целью, все можно сделать своими руками – создать работоспособный хороший проект, правильно подобрать оборудование и самостоятельно все смонтировать. И закрытые системы в этом смысле не исключение
Нюансов и особенностей в отоплении частного дома много, и разобраться нелегко. Но задавшись целью, все можно сделать своими руками – создать работоспособный хороший проект, правильно подобрать оборудование и самостоятельно все смонтировать. И закрытые системы в этом смысле не исключение.
