Однотрубная система отопления
В многоэтажных домах чаще всего применяется однотрубная система. В этой схеме каждый радиатор как бы вставлен в «разрыв» единственной трубы, по которой осуществляется и подача теплоносителя, и его отвод в сторону «обратки».
Варианты однотрубных стояков отопления в многоэтажном доме.
Теплоноситель проходит последовательно все радиаторы, установленные в стояке, постепенно растрачивая тепло. Понятно, что на начальном участке стояка его температура всегда будет выше – это также необходимо учитывать при планировании установки радиаторов.
Здесь важен еще один момент. Такая однотрубная система многоквартирного дома может быть организована по принципу верхней и лир нижней подачи.
- Слева (поз.1) показана верхняя подача – теплоноситель по прямой трубе передается к верхней точке стояка, а затем последовательно проходит через все радиаторы на этажах. Значит, направление подачи потока идет сверху вниз.
- В целях упрощения системы и экономии расходных материалов нередко организуется и иная схема – с нижней подачей (поз. 2). В этом случае на восходящей к верхнему этажу трубе точно также последовательно установлены радиаторы, как и на опускающейся вниз. Значит, направление потока теплоносителя в этих «ветвях» одной петли меняется на противоположное. Очевидно, что разница температур в первом и последнем радиаторе такого контура будет еще ощутимей.
Важно разобраться с этим вопросом – на какой же трубе подобной однотрубной системы устанавливается ваш радиатор – от направления потока зависит оптимальная схема врезки. Обязательное условие обвязки радиатора в однотрубном стояке – байпас
Обязательное условие обвязки радиатора в однотрубном стояке – байпас
Под не совсем понятным для некоторых названием «байпас» понимается перемычка, связывающая трубы подключения радиатора к стояку в однотрубной системе. Для чего нужен байпас в системе отопления , какими правилами руководствуются при его установке – читайте в специальной публикации нашего портала.
Широко применяется однотрубная система и в частных одноэтажных домах, хотя бы из соображений экономии материалов для ее монтажа. В этом случае хозяину проще разобраться с направлением потока теплоносителя, то есть с какой стороны у него будет осуществляться подача в радиатор, а с какой – выход.
В любой однотрубной системе отопления при установке радиаторов важно точно знать направление потока теплоносителя
Привлекая простотой своего устройства, такая система все же несколько настораживает сложностью обеспечения равномерного нагрева на разных радиаторах домовой разводки
Что важно знать об однотрубной системе отопления частного дома , как ее смонтировать своими руками – читайте в отдельной публикации нашего портала
Достоинства и недостатки
Эта система отопления имеет немало достоинств при использовании в небольших домах:
- Она немного конструктивно проще и поэтому дешевле двухтрубной.
- Современные термовентили позволяют регулировать температуру каждого радиатора в отдельности (при параллельном подключении). Это позволяет не наращивать длину радиаторов в каждом последующем помещении, как это делалось раньше.
- Установка кранов позволяет отключать каждую батарею.
- Однотрубная система отопления быстрее прогревается, чем двухтрубная.
- Одна труба выглядит красивее, чем две.
Недостатки:
- Падение температуры на каждом последующем радиаторе значительное. В большом доме терморегуляторов недостаточно для балансировки системы. Поэтому для равномерного прогрева всех комнат придется увеличивать количество секций батарей – на 10% в каждой следующей комнате.
- Считается, что однотрубная разводка дешевле, чем двухтрубная. Но это верно для небольших домов и дач. В больших – стоимость радиаторов превышает экономию на трубах.
- При наращивании длины радиаторов могут возникнуть сложности с их размещением.
- Однотрубную систему невозможно адаптировать для обогрева двухэтажного дома.
Схема отопления теплыми полами
Теплый пол обеспечивает горизонтальное тепловое излучение, поддерживая более высокую температуру на уровне ног и её снижение до комфортного уровня на большей высоте. В районах с теплым климатом схема может использоваться в качестве единственного источника тепла. В северных широтах её необходимо сочетать с монтажом радиаторной отопительной системы.
Конструктивно система теплого пола представляет собой сеть трубопроводов. Нагрев может производиться от любых источников тепла.
- равномерное распределение тепла по всему объёму помещения;
- улучшение эстетического вида помещения из-за отсутствия труб и радиаторов.
Правила монтажа контура без насоса
Теперь поговорим, как сделать циркуляцию воды без насоса. Любая разновидность гравитационной схемы имеет общий минус, который заключается в отсутствии давления в сети. Именно поэтому работоспособность системы снижается из-за повышенного количества поворотов трубопроводов, неправильного уклона и других погрешностей во время монтажа.
Для правильной организации контуров без насоса придерживайтесь следующих требований:
- Соблюдайте минимально необходимый уклон обратного трубопровода в сторону нагревательного оборудования.
- Для устройства разводки выбирайте трубы подходящего диаметра и типа.
- Учитывайте используемый тип теплоносителя и особенности его подачи.
Подбор трубопроводов и их уклона
Чтобы обустроить водяное отопление в частном доме без насоса, нужно правильно подобрать диаметр трубопровода и рассчитать его уклон.
Для организации самотечной сети можно использовать следующие виды труб:
- Стальные трубопроводы стоят недорого, достаточно прочные, выдерживают высокое давление. Главный недостаток в низкой коррозионной стойкости, особенно в завоздушенных сетях.
- Металлопластиковые конструкции благодаря гладкой внутренней поверхности не так быстро засоряются. Они мало весят, не подвержены коррозии и имеют небольшое линейное расширение.
- Полипропиленовые трубопроводы обладают высокой герметичностью, прочностью. Они просто монтируются, служат долго и устойчивы к замерзанию. Для монтажа трубопровода понадобится специальное паяльное оборудование.
- Медные трубы стоят очень дорого, поэтому применяются редко. Это самые долговечные и красивые трубопроводы с хорошей теплоотдачей.
Выбор диаметра трубопровода производится на основе теплотехнического расчета. При превышении сечения магистрали увеличиваются расходы на отопление, а теплоотдача снижается. Диаметр стального трубопровода не должен быть меньше 50 мм.
Выбор теплоносителя
Естественная циркуляция в системе отопления частного дома может быть организована с использованием жидкого теплоносителя – воды или антифриза. Чаще используют воду, потому что меньшая теплоотдача и большая плотность антифриза повышают расходы топлива и времени на обогрев дома.
Антифриз стоит выбрать в том случае, если дом в холодный сезон будут надолго покидать либо посещать его с определенной периодичностью, а постоянно сливать воду из системы не хочется. В пользу антифриза говорит его лучшая текучесть, облегчающая циркуляцию теплоносителя, а также устойчивость к замерзанию.
Выбор нижнего или верхнего подключения подачи
Отопление самотеком можно организовать с нижним и верхним подключением подачи теплоносителя к отопительным приборам.
Особенности каждой подачи следующие:
- При нижней подаче теплоносителя трубопроводы прокладываются на уровне пола, поэтому не портят интерьер помещения. Однако однотрубные системы с нижней разводкой отличаются низкой тепловой эффективностью, поэтому такое подключение используют при высоком давлении в сети.
- Верхняя подача теплоносителя более всего подходит для устройства в частном доме с естественной циркуляцией. Трубопроводы прокладываются под потолком. Поскольку жидкость в радиаторы подается сверху, через краны Маевского легко стравливается воздух. Однотрубная разводка с верхней подачей более эффективная, чем с нижним подключением.
https://youtube.com/watch?v=vVEj7wcr1ik
Ошибки при подборе способа подачи могут привести к низкой эффективности системы. Решить проблему получится только установкой циркуляционного насоса для создания лучшего тока теплового носителя.
Способы устройства двухтрубной системе
В интерьере современного частного дома очень часто можно увидеть камин или печь, но чаще всего они являются элементами общего стиля помещения. В этом случае за тепло в доме отвечает одноконтурный или двухконтурный котел. Причем первый вариант используется только для обогрева комнат, котел второго типа параллельно служит для подачи тепла и подогрева воды.
Обустройство отопительной системы в частном доме может выполняться с использованием однотрубной и двухтрубной схемы разводки от котла отопления. Прежде чем выбрать один из вариантов, следует подробнее изучить особенности и характеристики каждого типа, а также выявить их положительные стороны и недостатки.
Вертикальная система с нижней разводкой
Устраивают ее следующим образом:
- От нагревательного котла пускают по полу нижнего этажа дома или по подвалу подающий магистральный трубопровод.
- Далее от магистральной трубы пускают вверх стояки, которые обеспечивают попадание теплоносителя в батареи.
- От каждой батареи отходит труба обратного тока, которая отводит остывший теплоноситель обратно в котел.
При проектировании нижней разводки автономной системы отопления учитывают необходимость постоянного выведения воздуха из трубопровода. Выполняется это требование с помощью монтажа воздушной трубы, а также установки расширительного бака, использования кранов Маевского на всех радиаторах, находящихся на верхнем этаже дома.
Схема двухтрубной автономной системы водяного отопления дома с нижней разводкой. Теплоноситель поднимется вверх по вертикальным стоякам из центральной трубы
Вертикальная система с верхней разводкой
В этой схеме теплоноситель от котла подается на чердак по магистральному трубопроводу или под самый потолок верхнего этажа. Затем вода (теплоноситель) спускается вниз по нескольким стоякам, проходит через все батареи, и возвращается обратно в нагревательный котел по магистральному трубопроводу.
Схема двухтрубной автономной системы отопления дома с верхней разводкой. Теплоноситель двигается вверх по центральному стояку, а затем опускается вниз, проходя по всем установленным радиаторам
Горизонтальная система отопления – три основных типа
Устройство горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления с принудительной циркуляцией является наиболее распространенным вариантом обогрева частного дома. При этом используется одна из трех схем:
- Тупиковая схема (А). Преимущество состоит в небольшом расходе труб. Недостаток кроется в большой длине циркуляционного контура самого дальнего от котла радиатора. Это затрудняет в значительной степени регулировку системы.
- Схема с попутным продвижением воды (Б). Из-за равной длины всех циркуляционных контуров проще отрегулировать систему. При реализации потребуется большое количество труб, которые увеличивают стоимость работ, а также портят своим видом интерьер дома.
- Схема с коллекторным (лучевым) распределением (В). Так как каждый радиатор подключается отдельно к центральному коллектору, то обеспечить равномерный всех помещений очень легко. На практике монтаж отопления по данной схеме наиболее затратный из-за большого расхода материалов. Трубы прячут в бетонную стяжку, что в разы повышает привлекательность интерьера. Лучевая (коллекторная) схема разводки отопления по полу приобретает все большую популярность среди индивидуальных застройщиков.
Вот так это выглядит:
Три схемы устройства горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления, которые чаще всего используются при строительстве малоэтажных домов и частных коттеджей
Схема «Ленинградка»
«Ленинградка» – одна из самых простых, но тем не мене достаточно эффективных и экономичных отопительных схем разводки частного дома. Она похожа на однотрубную схему, то есть теплоноситель последовательно проходит по всем радиаторам помещения, постепенно теряя температуру нагрева. Магистральная труба размещается вдоль пола и закольцовывает контур от нагревательного устройства. Применять «Ленинградку» лучше всего в одноэтажных домах, чтобы все батареи находились на одном уровне. В этом случае система может работать при естественной циркуляции, но при её монтаже в двухэтажных домах необходимо применять принудительную подачу теплоносителя.
Достоинствами этой схемы являются:
- экономный расход материалов;
- легкий монтаж;
- длительная надёжная эксплуатация;
- возможность спрятать магистральную трубу под напольным покрытием для улучшения эстетичности интерьера.
Ленинградка» не лишена существенных недостатков:
- невозможность поддерживать одинаковый температурный режим во всех помещениях;
- горизонтальная разводка не позволяет подключать теплый пол или полотенцесушители;
- большая площадь помещения требует применение циркуляционного насоса для обеспечения рабочего давления в системе.
Какой диаметр трубы подходит для отопления в частном доме?
Определить, какие трубы лучше выбрать и с каким диаметром просвета они должны быть, проще всего путем несложных расчетов:
При подсчетах учитывается:
- Скорость потока.
- Общая тепловая нагрузка.
- Суммарная жилплощадь.
- Климатические особенности региона.
Какие существуют нормы? Согласно стандартизации, при потолках в 3 метра для обогрева 1 квадратного метра дома требуется около 100 Вт энергии. Скорость теплоносителя (теплой воды) в системе – в пределах 0,4 — 0,7 метров в секунду. Для комнаты до 20 квадратных метров требуется 2 кВт, плюс 20-30% — на потери и внешние колебания температур. Соответственно, требуется 2 радиатора на 1,2 кВт под каждое окно. Но есть и выбор – лучше установить 1 большой радиатор суммарно на 2,4 кВт под одно из окон.
От правильности выбора диаметра труб зависит работа всей отопительной системы
Вдоль холодной внешней стены или по обе стороны большой балконной двери предпочтение стоит отдать вертикальным радиаторам с декоративным щитом. Они рекомендуются для установки и в детской комнате. При любом типе радиаторов устанавливают трубы с внутренним сечением от 10 миллиметров, которые проще промыть при необходимости.
Согласно нормам стандартизации, температура теплоносителя в системе отопления для жилых строений не должна превышать 90-95°C
Независимо от выбора труб для отопления частного дома, этот порог важно соблюдать
Металлические трубы применяются для системы отопления с гравитационной (естественной) или комбинированной циркуляцией.
Их диаметр подбирается под патрубок твердотопливного котла (максимальный), далее он может уменьшаться.
У современных котлов диаметр выходного отверстия – до 50 миллиметров, такой же должна быть и «обратка». После разветвления диаметр обычно уменьшается, и у закрытых систем чаще всего стоят трубы на 12,7 миллиметров внутреннего сечения.
Включение в систему распределительного коллектора
Популярным в последнее время способом организации водяного отопления является так называемая “лучевая схема” с применением распределительного коллектора.
Такой метод разводки надежно работает только при хорошем давлении воды в системе, поэтому его не используют при естественной циркуляции.
Лучевая разводка предполагает подключение каждого отопительного прибора (или небольшой их группы) непосредственно к распределительному коллектору, раздающему горячую и собирающему охлажденную воду
Попутная схема или «петля Тихельмана»
Попутная схема разводки отопления.
Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.
Веерная (лучевая)
Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.
Веерная или лучевая система отопления.
В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.
Правила использование теплого пола
Комфортный и очень популярный способ обогрева жилых помещений – обустройство теплого пола. Если отапливаемая площадь небольшая, то можно обойтись одной трубой, помещенной в стяжку пола.
Подключение теплого пола к системе отопления через распределительный коллектор является единственно возможным вариантом для обогрева больших площадей таким способом
Для больших площадей использование единственной трубы невозможно по следующим причинам:
- количество подаваемого тепла не хватит для обогрева всего помещения, кроме того этот обогрев будет неравномерным;
- при большой длине возникает сильное гидродинамическое сопротивление потока жидкости, что ведет к чрезмерным затратам электроэнергии на создание давления и увеличивает риск прорыва воды в местах соединений.
Поэтому, при значительной площади теплого пола, использование нескольких труб является не пожеланием, а необходимостью.
В этом случае подключение осуществляется через распределительный коллектор.
По коллекторному принципу устроены системы водяных “теплых полов”, аналогично подключаемых к распределительной гребенке.
Коллекторные гребенки теплых полов отличаются меньшим количеством гнезд в сравнении с радиаторными лучевыми системами. Нужен более мощный насос.
Разводку систем напольного обогрева производят медными и металлопластиковыми трубами, используя неразъемные соединения.
После устройства и опрессовки теплого пола выполняется заливка стяжки, которая защищает трубы от повреждений и играет роль теплопроводящего элемента.
Регулировка температуры через смеситель отличается надежностью, что очень важно, так как превышение температуры может вызвать существенную деформацию покрытия пола: линолеума, ламината или паркета
Паровое отопление
Как правило, в системах парового отопления реализуется следующий принцип:
- вода под давлением нагревается в котле так, чтобы она достигла состояния кипения;
- получаемый при этом пар уходит по магистралям в радиаторы, чтобы отдать им – и в результате обогреваемому помещению – свое тепло;
- остывший пар конденсируется, то есть превращается в воду. Вода же возвращается в котел.
Имеющийся в системе воздух выдавливается из нее горячим паром.
Как правило, исходя из принципа возврата конденсата, различают две разновидности систем парового отопления:
- разомкнутые (или открытые). В таких системах конденсат скапливается в специальном баке. И только после этого он поступает в котел;
- замкнутые (или закрытые). В данном случае возвращение конденсата в котел происходит самотеком. Причем для этого используется толстая труба.
Почему же применение парового отопления невозможно в частных домах? Да потому что для его обустройства необходим огромный агрегат. Как правило, размером он может быть с целую комнату. Более того, такой агрегат не только сложен в эксплуатации, но и опасен.
Итак, мы с вами рассмотрели, как выбрать систему отопления для частного дома, какие параметры играют при выборе самую важную роль. А вот какую систему отопления выбрать – решение этого вопроса остается за вами.
Особенности при выборе системы разводки
Составление проекта нужно доверить опытному специалисту, который сможет подобрать оптимальную схему и определить, какие именно нужны трубы.
Одно и двухтрубная разводка
Разводка выбирается в зависимости от количества этажей в доме и особенностей архитектуры здания. Она может быть:
- одно- и двухтрубной;
- коллекторной (лучевой).
Для двухтрубных систем необходимо двойное количество материалов, но именно они наиболее распространены в домах частного типа.
Такая схема отличается наличием нижней и верхней разводки и обеспечивает равномерный и быстрый нагрев батарей. Благодаря этой особенности понадобится меньше радиаторов.
Коллекторная разводка
Расчет диаметра труб для отопления дома
Важно не только правильно выбрать материал труб, но и подобрать оптимальный диаметр трубопровода. При необходимости установки значительного количества радиаторов, лучше сделать выбор в пользу трубной продукции из полипропилена с большим сечением, например, 32×5,4
К таким изделиям подводятся трубы из металлопластика размером 26×3
При необходимости установки значительного количества радиаторов, лучше сделать выбор в пользу трубной продукции из полипропилена с большим сечением, например, 32×5,4. К таким изделиям подводятся трубы из металлопластика размером 26×3.
Соединение элементов трубопровода, изготовленных из металлопластика и полипропилена, выполняется с учетом параметров металлических труб. Для изделий размерами 20×2 нужный диаметр полипропилена составляет 25 мм с толщиной стенки 4,2 мм, а для металлопластиковой трубы сечением 16 потребуются полипропиленовая продукция 20×3,4. При подсоединении труб к радиаторам при сборке двухтрубной разводки необходимо использование полипропилена 20×3,4.
Несмотря на многочисленные споры, использование труб сечением больше 1,2 дюйма нерационально. При устройстве домашней системы отопления утверждение, что есть возможность достижения более высокой температуры при условии монтажа труб и вентилей терморегулирования больших диаметров является ошибочным.
Для эффективного функционирования системы, протяженность магистрали от котельной установки до крайнего радиатора не должна превышать 25 м, а предельная мощность самого котла должна ограничиваться 12 кВт.
Исходя из многолетнего опыта, можно отметить, что наиболее эффективная работа отопительной системы достигается при использовании трубы 20×3,4 и шести радиаторов, каждый из которых собран из 10 секций. При установке большего количества батарей потребуется увеличение длины питающей линии, что приведет к неравномерности прогрева радиаторов, которые находятся на удалении от котельной установки.
Тонкости монтажа трубопровода
Для монтажа трубопровода из стальных труб необходим сварочный аппарат (для электродуговой или газовой сварки), болгарка, набор гаечных ключей. При этом даже для устройства разъемных муфтовых соединений с резьбовым сгоном необходимо выполнение сварочных работ. Сложность монтажа с использованием продукции стального металлопроката усугубляется необходимостью в квалифицированных сварщике и слесаре.
Трубопровод из полимерных материалов монтируется с использованием компрессионных и обжимных фитингов (для разъемных стыков) или при помощи диффузионной спайки.
Арматура, изготовленная из меди, также собирается с использованием обжимных и компрессионных, а также капиллярных фитингов. Монтаж таких систем в состоянии выполнить один слесарь, которому для работы потребуются расшивка, паяльник и раздвижные ключи. Помимо инструментов, также нужны флюс, припой и фитинги.
Теплопровод из полимеров собирается на обжимные и компрессионные фитинги (для разъемных стыков) и диффузионным спаиванием. Монтаж может выполнить один человек даже без опыта работы. Для соединения необходимо лишь установить фитинг на торце, нагреть стыки специальным агрегатом и плотно прижать их.
Вывод
Каждый материал, который используется для изготовления труб, обладает недостатками и достоинствами. Для дачных домов с сезонным отоплением рационально выбирать медные, металлопластиковые либо выполненные из нержавеющей стали трубы. Для жилых частных домовладений целесообразно использовать изделия РЕХ или полипропиленовые, которые отличаются отличными эксплуатационными характеристиками и более доступной стоимостью по сравнению с металлическими.
Видео по теме:
