Двухтрубная система отопления частного дома: сравнение схем

Каждый дом всегда оснащается индивидуальной конфигурацией отопления в зависимости от конструкции здания и предпочтений домовладельца. Помимо этого важную роль играет экономичность и комфорт эксплуатации отопительных устройств. Очень сложно найти две полностью одинаковые отопительные системы даже в стандартной многоэтажной постройке.

С чего начать

Первым этапом организации инженерных коммуникаций в санузле является грамотная разработка проекта. Изначально необходимо определиться с видами и количеством сантехнического оборудования и выбрать оптимальные места расположения для каждого прибора (унитаза, биде, умывальника, ванны или душевой кабины, стиральной машины, полотенцесушителя и пр.).

На основании этих данных создается схема разводки горячей и холодной воды. Для раздельного санузла потребуется два отдельных проекта. Подробный план поможет не только максимально точно рассчитать, сколько и каких расходных материалов потребуется, но и правильно рассчитать параметры и алгоритм работы всей системы с учетом функциональной нагрузки сантехнических устройств и потребляемого ими объема воды.

Как настроить систему отопления

Если в системе отопления наблюдается разбалансировка распределения теплоносителя, тепло неравномерно поступает в разные части помещения, из-за чего происходит перегрев воздуха на одних его участках и недостаточный прогрев на других.

Чтобы избавиться от этой проблемы, производится балансировка системы отопления.

Работа может быть осуществлена несколькими методами, но в любом случае она представляет собой гидравлическую регулировку, то есть настройку подачи воды, в результате которой теплоноситель будет правильно перераспределен между участками системы.

Методы регулировки

Процедура балансировки заключается в регулировке запорной арматуры. Осуществляется это двумя способами:

  • Регулировка каждого клапана и замеры температуры после каждой корректировки их положения;
  • Разделение системы на модули и регулировка их по отдельности. В таком случае, каждый участок помещения получает свою долю от общего тепла, отдаваемого системой.

Перед проведением балансировки производится диагностика системы отопления путем открытия всех запорных кранов и тестового запуска; таким образом, будет определено, в какой части контура произошла разбалансировка.

Автоматическая настройка температуры не избавляет от необходимости балансировать элементы контура отопления своими руками. Для регулировки используются следующие приспособления, являющиеся компонентами любой отопительной системы:

  • Регуляторы расхода и давления теплоносителя;
  • Балансировочные и перепускные клапаны.

Устанавливаются нужные компоненты регулировки исходя из типа и сложности системы. Так, при однотрубном контуре хватит обычных кранов. Балансировка системы отопления в таком случае осуществляется простым их подкручиванием до достижения желаемой температуры.

Двухтрубным контурам необходимы балансировочные клапаны. Ими, во-первых, обеспечивается более точная регулировка, а во-вторых, они позволяют подключать специальный прибор для измерения характеристик подачи теплоносителя – давления, расхода и температуры.

Как отрегулировать давление

H2_2

Как настроить систему отопления

Настройка давления, которое увеличивается из-за расширения теплоносителя, осуществляется с помощью таких элементов системы:

  • Расширительный бак – настройка этого элемента контура возможна, если в баке предусмотрена регулировка давления в воздушной камере;
  • Манометры – с их помощью осуществляется визуальная проверка системы;
  • Воздухоотводчики – выпускают избыток пара при закипании воды;
  • Предохранительные клапаны – используются для слива лишнего теплоносителя из стояка;
  • Краны Маевского – предназначены для устранения воздушных пробок в трубах.

Важно! Давление в контуре отопления должно находиться в пределах 1-2 атмосфер.

Как отрегулировать температуру

Разница температуры теплоносителя внутри подающих и обратных стояков должна составлять 15-20 градусов. Отрегулировать этот показатель можно с помощью специального оборудования – смесителей, кранов и представляют собой кран с двумя или тремя рабочими позициями.

К одному из входов подключается труба подводящего стояка, ко второму – отводящего. Третий используется для регулирования температуры на отдельном участке магистрали. Смесительные узлы оборудуются термодатчиком и блоком управления.

Датчик подает сигнал о температуре воды внутри стояка, а блок управления регулирует задвижку, благодаря чему осуществляется регулировка двухтрубной системы отопления.

Отрегулировать нагрев воды в радиаторах можно своими руками, используя для этого краны. Но сервоприводы избавят от необходимости делать это, так как с их помощью регулировка нагрева стояков будет осуществляться автоматически. В конструкцию сервопривода входит термостат, на котором устанавливается нужное значение температуры. После этого сервопривод начнет измерять поступающий поток теплоносителя и при необходимости уменьшать или увеличивать его.

Важно! Отрегулировать давление с помощью терморегуляторов нельзя, так как они ограничивают поток воды только на одном участке системы, не влияя на ее общее состояние и прогрев остальных стояков.

Как отрегулировать батарею

В первую очередь проводится проверка правильности установки радиатора. Он должен иметь небольшой уклон в сторону от стояка. Если все краны открыты, котел работает на полную мощность, но температура поверхности батареи неравномерна, нужно удалить образовавшиеся воздушные пробки. Для этого открываются краны Маевского.

Чтобы снизить температуру батареи, используется запорный кран, располагающийся на трубе подводящего стояка. Обычный кран имеет только два положения: открыто и закрыто, поэтому для поддержания комфортной температуры его придется постоянно дергать. Лучше установить автоматическую систему контроля или балансировочный кран, благодаря которому регулировка силы потока происходит более тонко.

Читайте также:  Варианты системы отопления частного дома

Выбираем способ циркуляции теплоносителя

Гравитационные системы

Отопление, в котором теплоноситель транспортируется без использования насосного оборудования, называется гравитационным, самотёчным или «с естественной циркуляцией». Дело не только в насосах или их отсутствии. Чтобы теплоноситель по мере нагрева самостоятельно приходил в движение, разводку отопления делают не совсем обычную:

  • применяют трубы большего диаметра (как минимум на 1 один размер по сравнению с напорными системами);
  • на всех участках делают уклон в сторону котла по ходу движения воды;
  • сразу из теплогенератора подача поднимается под потолок (на чердак) и переходит в «разгонный коллектор»;
  • используют минимум поворотов и регулирующих устройств, ограничивающих проток;
  • вместо радиаторов часто применяют регистры.

Единственный плюс такого решения заключается в полной автономности отопления, которое при использовании простенького котла не нуждается в питании 220 вольт. А в остальном – сплошные компромиссы. Не будет гравитационная система работать в больших и сложных по конфигурации домах, отопление практически невозможно регулировать во время эксплуатации, плюс явный перерасход топлива. А ещё в пассиве неказистый внешний вид, так как крупные (обычно стальные) трубы ведутся наружным способом, и они – не горизонтальны.

В гравитационной системе в самой высокой точке утанавливают расширительный бак открытого типа

Система отопления с принудительной/искусственной циркуляцией

Чтобы создать давление в контуре, систему комплектуют циркуляционным насосом. Он толкает теплоноситель, благодаря чему тепловая энергия быстрее и в полном объёме передаётся к радиатору. Главное достоинство использования насосного оборудования заключается в гибком подходе к выбору схем и способа разводки трубопроводов. Напорные системы отлично справляются с обогревом крупных коттеджей в несколько этажей, они не требуют применения толстых труб и легко регулируются. Не нужно выдерживать какие-либо уклоны, можно прокладывать трубы как угодно и где угодно (по стенам, в полах, внутри подвесных потолков), в том числе создать сеть водяных тёплых полов.

Важно! Чтобы отопление было работоспособным при отключениях электроснабжения, нужен резервный источник питания, например, бензогенератор или хорошо оснащённая гелиосистема.

Циркуляционный насос помогает реализовать любую схему отопления

Особенности однотрубной схемы отопления

В соответствии с площадью отапливаемого помещения подбирается способ и схема монтажа системы отопления. В домах с маленькой площадью вполне достаточно установки котла с естественной циркуляцией теплоносителей. При этом, благодаря разнице плотности воды на верхнем и нижнем участке батареи, будет происходить балансировка системы. В случае с площадью дома больше средней, нужно использовать котлы с принудительным принципом циркуляции теплоносителя, которая достигается за счёт дополнительного циркуляционного насоса соответствующей мощности.

Но, вне зависимости от принципа циркуляции воды по трубам отопления, радиаторы должны оснащаться входными вентилями, благодаря которым в необходимый момент можно перекрыть поступление теплоносителя на конкретно взятой части магистрали. Это очень удобно в случае проведения локального ремонта на определённом участке без необходимости отключения остальных отопительных узлов.

Однотрубная система отопления плюсы и минусы

Преимущества

Однотрубная система отопления имеет так преимущества, так и недостатки. В числе преимуществ можно назвать следующее:

  • возможность охвата всей площади строения при помощи замкнутого кольца, что не зависит от планировки здания;
  • возможность подключения к системе отопления тех или иных дополнительных устройств, например, теплых полов, полотенцесушителей или оснащения встроенного циркуляционного насоса;
  • есть возможность направить теплоноситель в ту или иную сторону. Например, по ходу циркуляции можно первыми направить более холодные комнаты, которые часто проветриваются. В тех же двухтрубных системах такая функция сводится к расположению котла;
  • простота монтажных работ. Материалов не так много, и стоимость их закупки и самих работ будет значительно ниже, чем при установке двухтрубной системы;
  • при продуманном размещении отопительных приборов и правильной разводке трубопровода разницу в температурах в разных помещениях можно свести к минимуму, но целиком справиться с таким явлением не выйдет.

Недостатки

Недостатки однотрубной системы такие:

  • наличие особых требований к диаметру ключевого трубопровода;
  • в первом радиаторе температура будет выше всего, а в последующих она будет более низкой из-за постоянного подмеса к потоку теплоносителя из радиаторов, которые уже были пройдены;
  • последние радиаторы должны иметь большую площадь, чем первые, чтобы не быть слишком холодными;
  • на одной ветке лучше не ставить больше 10 радиаторов, поскольку равномерного прогрева таким способом не получится.

Выравнивание температурного режима происходит благодаря смене количества радиаторных секций и установкой специальных перемычек, термостатических клапанов, вентилей, регуляторов или шаровых кранов. Желательно иметь в наличии циркуляционный насос, а чтобы горячая вода лучше проходила по трубам и радиаторам, нужно ставить специальный коллектор разгона. В двухэтажных домах он не нужен.

Если разводка верхнего типа, то подающая труба способна создавать естественное давление, однако при подобной схеме нужно ставить трубы с большим диаметром, а это негативно скажется на внешнем виде вашего интерьера. Поэтому если есть возможность поставить узел разводки под напольным покрытием, это будет гораздо лучше.

Также советуем при установке радиаторов в двухэтажном здании с целью регулирования нагрева сделать параллельное подключение батарей с монтажом кранов на входах. Также чтобы температура на втором этаже распределялась равномерно, вместо радиаторов можно приобрести систему теплых полов.

Читайте также:  Как выбрать газовую колонку — обзор производителей и моделей

Как видите, однотрубная система в плане эксплуатации может иметь ряд сложностей. Например, она требует высоких показателей давления, также, чтобы она работала нормально, желательно применять мощный насос, а это не только лишние хлопоты, но и большие расходы. Помимо этого, в одноэтажном строении потребуется вертикальный излив и расширительный чердачный бак.

Однако, несмотря на это, преимуществ у данного решения все равно больше.

Система отопления двухтрубная, разновидности

[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]

Существуют две разновидности двухтрубной схемы отопления:

  • с принудительной циркуляцией;
  • с естественной циркуляцией теплоносителя.

От типа циркуляции зависит эффективность работы отопительной системы. Какая схема должна быть установлена в доме, с вертикальной или горизонтальной разводкой, с верхним или нижним подключением радиаторов, все эти вопросы решаются исходя из отапливаемой площади, конфигурации и этажности дома.

Способ с естественной циркуляцией ориентирован на изменение плотности теплоносителя в процессе нагрева. Нагретый теплоноситель с меньшей плотностью поднимается вверх, а затем самотеком наполняет радиаторы, отдает тепло и возвращается в котел за счет уклона обратного трубопровода.

За счет разности высоты расположения котла, расширительного бака и отопительных приборов в трубопроводе создается определенное рабочее давление. Чем выше открытый накопительный бак, тем больше давление и интенсивнее прямоток теплоносителя в трубопроводе.

Важно! Можно сказать, что открытая система нагрева с естественной циркуляцией полностью автономна. Нет нагнетающего насоса, а следовательно и надобности в электричестве.

В основном сегодня используется двухтрубная закрытая схема отопления, в работу которой включается насос. Он обеспечивает более интенсивную циркуляцию теплоносителя и большую эффективность обогрева. Отопление с принудительной циркуляцией обладает большими технологическими возможностями. Единственный недостаток – отключение электричества полностью останавливает работу системы.

В отличие от схемы с принудительной циркуляцией, длина системы с самотеком теплоносителя имеет существенные ограничения, не более 30 метров. Т.е такая отопительная система подходит только для небольших помещений (дачи, сауны, загородные дома).

Важно! При монтаже системы с естественной циркуляцией необходимо использовать трубы диаметром не менее 1¾ дюйма. Уклон трубы прямой подачи теплоносителя и трубы-обратки не должен быть менее 3-40.

Для того, что бы получить представление о существующих вариантах подключения, чем отличается схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой, от варианта с верхним подключением, какая разница между горизонтальным и вертикальным типом, достаточно для начала ознакомиться с видео.

Проектировка и монтаж системы отопления

Устанавливается как в уже построенном доме, так и монтируется во время строительства нового здания.

Во время возведения здания осуществление монтажа проще и экономичнее, есть возможность установки труб в стены или укладки в пол, однако, невзирая на стадию отопления в доме, надо выдержать требования к его монтажу:

  • установка должна выполняться в теплом помещении. Пуск отопления не должен происходить при температуре, которая находится ниже отметки 5оС. Это делается из предосторожности, чтобы не допустить переохлаждения теплоносителя;
  • магистраль монтируется вдоль стены, внутри них или в пол с минимальной высотой – 150 мм, иначе трубы могут повредиться во время установки плинтуса;
  • чтобы в системе не появлялись воздушные пробки, следует исключить любые перепады труб;
  • батареи также нужно устанавливать около окна, отступив как минимум по 150 мм от пола и 50 мм от подоконника, причем на одном уровне во всех комнатах и с учетом рекомендаций производителя;
  • чтобы в работе системы не возникало неполадок, следует установить расширительный бак и оборудовать слив для замены теплоносителя в случае необходимости. Воду менять рекомендуется раз в 6-7 лет, а антифриз чаще – раз в 3-4 года. При замене теплоносителя необходимо промыть систему.

Для монтажа системы отопления в частном доме, потребуется проект. Он составляется следующим образом:

  1. Начертите примерный план дома.
  2. Разбейте помещения по степени комфортности.
  3. Подсчитайте теплопотери каждой комнаты отдельно.
  4. Спланируйте как будут располагаться батареи в каждом помещении.
  5. Подсчитайте, сколько потребуется секций для каждой батареи.
  6. Определитесь, какая схема отопления будет для вас оптимальной.
  7. Произведите расчеты мощности котла, нужного количества материала(количество вентилей, тройником, автоматики, метража труб и др.).

Важно! Всю работу самому выполнить достаточно трудно, поэтому лучше будет поинтересоваться каковы расценки на установку системы отопления в частном доме в разных фирмах. Это упростит задачу с определением, какие работы можно выполнить самостоятельно, а что лучше доверить профессионалам.

Этапы установки отопительной системы:

  • установка котла;
  • разводка труб;
  • монтаж батарей;
  • состыковка батарей с трубами;
  • установка терморегуляторов и манометров;
  • монтаж расширительного бачка и насоса;
  • подключение котла к системе.

Когда система отопления полностью собрана, ее нужно протестировать. Для осуществления данной операции требуется заполнить трубы водой и создать требуемое давление. Следующим этапом будет проверка всех соединения между трубами и примыканиями к батареям. В случае проявления дефектов, их необходимо устранить и заново провести проверку.

Из этого следует, что монтаж отопительной системы в частном доме достаточно сложная и долгая процедура, осуществление который требует немалых знаний. К этому стоит прибавить цены на материалы и на осуществление монтажных работ. Так же нужно помнить о том, что все шаги и принимаемые решения должны согласовываться с разрешающими органами. Только после того как получены все разрешения а система проверена, можно с уверенностью утверждать что отопительная система готова и обеспечит в будущем комфорт и безопасное использование.

Читайте также:  Как проложить и утеплить трубы отопления в земле? (видео)

Возможные осложнения при монтаже

При соблюдении одинакового диаметра труб отопления, расположения радиаторов на одной высоте – обычно проблем при монтаже и после него не возникает.

Проблемы могут быть при нарушении порядка монтажа:

  • Некачественная пайка труб из полипропилена приведет к зауживанию диаметра трубы.
  • Установка радиаторов из разного материала и разной мощности нарушить сбалансированность системы.
  • Отсутствие балансировочных вентилей для выравнивания гидравлического давления.
  • Расположение ветки магистрали с перепадом высоты.
  • Неверный выбор насоса. Напор должен быть не менее 0,2 кгс/см2.
  • Применение труб разного диаметра может привести к разбалансировке системы и затруднению прохождения теплоносителя.

Попутная двухконтурная система отопления рекомендуется для отопления в одноэтажных домах. Не требует сложных расчетов, балансировки и особых способов проведения монтажа. Стоимость такой системы дороже традиционной, но это компенсируется долговечностью и простотой эксплуатации. Кроме того, такую систему владелец дома может установить самостоятельно, не применяя сложных инженерных решений, инструментов и материалов.

Как сделать расчет

Без предварительного расчёта мощности будущей отопительной системы добиться комфортного тепла в доме достаточно сложно. Тепловой расчёт помогает подобрать:

  • нагревательный котёл оптимальной мощности;
  • радиаторы с необходимым количеством секций;
  • трубы, запорную арматуру и пр.

Для теплового расчёта понадобятся следующие данные:

  • Общая площадь строения и каждого помещения в отдельности, высота потолков.
  • Назначение каждого помещения (спальня, гостиная, кухня, подсобка и т.д.).
  • Наличие примыкающих к зданию строений.
  • Материал, из которого возведена постройка (стены и потолок, пол и перекрытия, крыша).
  • Используемый вид утеплителя.
  • Количество, тип и размеры окон и наружных дверей.
  • Длительность отопительного сезона и «роза ветров» местности, средние температурные минимумы в данный период.
  • Желаемая температура в доме.
  • Точки подключения к коммуникациям (газ, электросеть, водопровод).

Мощность и теплоотдача

Расчёт необходимой тепловой мощности позволит подобрать точную модель нагревательного котла и радиаторов.

Метод 1. Расчёт мощности отопления по площади:

Q=S×A×k, где:

  • Q – Тепловая мощность (ватт).
  • S – Внутренняя площадь строения (м²).
  • A – Количество ватт от общей мощности отопительной системы на 1м² (обычно это 100 – 150 ватт).
  • k – Коэффициент запаса мощности на случай сильных морозов (1,2 или 1,25).

Важно: Иногда нецелесообразно просчитывать мощность помещения в едином поле. Лучше разделить площадь на жилую и техническую. Для первой используется показатель A=100 или 150 ватт, для второй A=50 или 75 ватт.

Данный метод прост, однако не всегда является оптимальным решением, т.к. не учитывает ни климатические особенности региона, ни высотных показателей помещений, ни характеристик материалов, из которых построен дом и пр.

Метод 2. Расчёт мощности отопления по объёму помещения и климатическим особенностям региона.

Q= (S×B×C×X) + (E×200+F×100), где:

  • Q – Тепловая мощность (ватт).
  • S – Внутренняя площадь строения (м²).
  • B – Высота стен (м).
  • C – Корректировочный коэффициент теплопотерь (для отдельно стоящих зданий, например, он равен 60).
  • X – Региональный коэффициент.
  • E – Количество дверей.
  • F – Количество окон.
Тип зимы Регион Региональный коэффициент
Теплая зима Юг, Черноморское побережье 0,7 — 0,9
Умеренная зима Средняя полоса России, Северо-Запад 1,2
Суровая зима Сибирь 1,5
Экстремально холодная зима Чукотка, Якутия, Крайний Север 2

Гидравлический расчет

Создаваемое в системе давление теплоносителя не является постоянной величиной. На него постоянно влияет создаваемая в трубопроводе сила трения, корректировка температурных показателей и пр. Это может привести к разбалансировке отопительного контура.

Избежать этого позволяет гидравлический расчёт, обеспечивающий поступление к каждому радиатору теплоносителя в количестве, необходимом для поддержания заданных параметров. В ходе расчёта определяются:

  • диаметр и пропускная способность труб;
  • потенциальные места потери давления;
  • оптимальный объём теплоносителя;
  • условия гидравлической увязки.

Считаем объём теплоносителя по мощности котла:

V= 13,5×Q, где:

  • V – Объём водяной массы отопительной магистрали.
  • 13,5 – Ср. объём теплоносителя на единицу мощности котла.
  • Q – Мощность котла (кВт).

Расчёт объёма теплоносителя может производиться и по фактической ёмкости контура, когда суммируются все объёмы составляющих элементов контура (труб, радиаторов и т.п.).

Расчёт скорости движения теплоносителя:

V= (Q×L×0,86):(K-Ko), где:

  • V – Скорость движения теплоносителя (м/с).
  • Q – Мощность котла (ватт).
  • L – КПД котла.
  • K – Температура теплоносителя на выходе из котла.
  • Ko – Температура теплоносителя на обратке.

Оптимальной скоростью движения жидкости считается показатель в интервале от 0,3 до 0,7 м/с. Отклонение от установленного норматива грозит либо завоздушиванием контура, либо излишними шумами.

Диаметр трубы

Определение сечения трубы основывается на результатах теплового и гидравлического расчёта.

D= √354×(×Q):(K-Ko):V, где:

  • D – Сечение трубы (см).
  • Q – Мощность котла (ватт).
  • K – Температура теплоносителя на выходе из котла.
  • Ko – Температура теплоносителя на обратке.
  • V – Скорость движения теплоносителя (м/с).

Расчёт достаточно сложный, поэтому проще использовать готовые таблицы или специальные онлайн-калькуляторы, широко представленные на просторах интернета.

В итоге всех расчётов чертится план индивидуального отопления частного дома (квартиры) с обозначением схем и данных каждого элемента системы.