Как устроена система отопления открытого типа – схема отопительной системы

Что такое открытая система отопления?

Система отопления открытого типа отличается тем, что в контуре нет избыточного давления, которое создается искусственно. Как правило, там используется расширительный бак открытой разновидности. Он располагается в наивысшей точки разводки и компенсирует расширение жидкости при ее нагреве. Такой бачок одновременно выполняет функции воздухоотводчика, удаляя скопившиеся в жидкости газы. Кроме этого, вода, постоянно присутствующая в баке, защищает контур от попадания воздуха.

Принцип работы, преимущества и недостатки

Если решено делать отопление открытого типа, то в качестве теплоносителя может использоваться только вода. Если в контурах с принудительной циркуляцией за движение жидкости отвечает насос, то при естественной циркуляции используются принципы термодинамики. Вода по трубам движется за счет разной плотности холодной и горячей среды, а также за счет уклона труб.

Излишки разогретого теплоносителя попадают в открытый расширительный бак. Благодаря ему автоматически стабилизируется давление.

Работа всей системы подразделяется на два этапа:

• подача жидкости от котла к батареям;
• обратная подача теплой жидкости в расширительную емкость, где она остывает и после этого попадает в котел.

Преимущества отопления открытого типа:

1. Основное достоинство – надежность. Кроме котла, в таком контуре просто нечему выходить из строя. Срок службы такого отопления растягивается на десятилетия.
2. Схема открытой системы отопления достаточно простая. Она легко монтируется благодаря отсутствию сложных узлов.
3. Контур не нуждается в предварительной настройке и отладке. После заполнения водой труб просто включают котел. Пока он работает, жидкость циркулирует, если котел выключили, ток жидкости останавливается.
4. При работе с естественным движением воды нет никаких вибраций и шумов.
5. Открытая система отопления с циркуляционным насосом считается универсальной. Ничто не мешает дополнить обычную разводку насосом. При перебоях с подачей электроэнергии перевод системы в энергонезависимый режим происходит переключением кранов.
6. Благодаря саморегулирующемуся отоплению в помещении постоянно поддерживается оптимальная комфортная температура.

Среди недостатков стоит назвать следующее:

• Отопление открытого типа не подходит для использования в большом доме, потому что при удалении от котла на 30 м в контуре создается статическое равновесие, что недопустимо.
• Инертность системы – еще один недостаток. Она очень долго запускается в работу из-за необходимости создания природного тока жидкости, что сложно при значительном объеме воды в отопительном контуре.
• Для сборки понадобятся трубы разного диаметра, в том числе и большого, а также всевозможные переходники и другие дополнительные материалы.
• Необходимость создания определенного уклона трубопровода. В некоторых домах это просто невозможно сделать.
• Расширительный резервуар нужно устанавливать только на чердаке, поэтому это помещение приходится хорошо утеплять, чтобы защититься от замерзания воды.
• В ходе работы открытого отопления теплоноситель постоянно испаряется, поэтому нужно следить за его уровнем. Для решения этой проблемы используют слой масла на поверхности воды в расширительной емкости или устанавливают поплавковый клапан.
• Открытая система отопления с насосом во время работы издает шум и вибрации.
• Из-за контакта теплоносителя с воздушной средой он насыщается кислородом, что приводит к коррозии труб, радиаторов и фитингов.

Защита закрытого контура от воздуха

В любой схеме отопления образуется воздух. Причины этого явления могут быть следующими:

• нагрев воды, сопровождающийся выделением пузырьков газа,
• реакция металла с водой с выделением кислорода,
• слишком быстрое заполнение коммуникаций,
• низкое давление,
• нарушения герметичности трубопроводов, невидимые внешне.

Для удаления скоплений воздуха на батареях устанавливают краны. Существует несколько моделей таких устройств:

1. Запорно–регулировочный кран открывают, чтобы слить жидкость вместе с воздушной пробкой. Это неудобно, поскольку приходится спускать большой объем носителя.
2. Ручной кран Маевского – потери жидкости при удалении воздушной пробки минимальны, но работу придется проделать вручную.
3. Автоматический воздухоотводчик – удаляет воздух самостоятельно. Однако автоматика не всегда срабатывает, поэтому за батареями надо следить. Если они стали плохо греть или на корпусе появились холодные участки, спустите воздух вручную. Для сбора жидкости используйте ведерко, пластиковую бутылку или другую емкость.

Котел — какой выбрать

Поскольку закрытая система отопления частного дома может работать в автономном режиме, есть смысл установить отопительный котел с автоматикой. В этом случае вам не нужно возвращаться к нему после настройки параметров. Все режимы поддерживаются без вмешательства человека.

Газовые котлы являются наиболее удобными в этом плане. У них есть возможность подключить комнатный термостат. Установленная на нем температура поддерживается с точностью до градуса. Упало на градус, котел включился, отапливает дом. Как только термостат активируется (достигается температура), работа прекращается. Комфортно, удобно, экономично.

В некоторых моделях есть возможность подключения погодозависимой автоматики — это внешние датчики. По их показаниям котел регулирует мощность конфорок. Газовые котлы в закрытых системах отопления — хорошее оборудование, способное обеспечить комфорт. Жалко только, что газ есть не везде.

Двухтрубная закрытая система отопления в доме на два этажа (схема)

Не меньшую степень автоматизации могут дать электрические котлы. Кроме традиционных агрегатов на ТЭНах не так давно появились индукционные и электродные. Они отличаются компактными размерами и малой инерционностью. Многие считают, что они более экономичны, чем котлы на ТЭНах. Но и этот видотопительных агрегатов далеко не везде можно использовать, так как перебои с электроэнергией в зимнее время — частое явление во многих регионах нашей страны. А обеспечить электроэнергией котел мощность. в 8-12 кВт от генератора — дело очень непростое.

Более универсальны и независимы в этом плане котлы на твердом или жидком топливе. Важный момент: для установки котла на жидком топливе обязательно отдельное помещение — это требование пожарной службы. Котлы на твердом топливе могут стоять в доме, но это неудобно, так как во время топки с топлива падает много мусора.

Современные котлы на твердом топливе хоть и остаются оборудованием периодического действия (то разогреваются при топке, от остывают, когда закладка прогорела), но и они имеют автоматику, которая позволяет поддерживать в системе заданную температуру, регулируя интенсивность горения. Хотя степень автоматизации и не столь высокая, как у газовых или электрических котлов, но она есть.

Пример закрытой системы отопления с индукционным котлом

Пеллетные котлы не очень распространены в нашей стране. По сути, это тоже твердое топливо, но котел этого типа работает непрерывно. Пеллеты автоматически подаются в печь (пока не закончится запас в бункере). При хорошем качестве топлива очистка от золы требуется раз в несколько недель, а все рабочие параметры контролируются автоматикой. Единственное, что мешает распространению этого оборудования, — это его высокая цена: производители в основном европейские, и цены у них соответствующие.

Немного о расчете мощности котла для систем отопления закрытого типа. Он определяется по общему принципу: на 10 кв. квадратных метров с нормальной изоляцией потребуется 1 кВт мощности котла. Только брать “встык” не рекомендуется. Во-первых, бывают аномально холодные периоды, когда у вас может не хватать номинальной мощности. Во-вторых, работа на пределе мощности приводит к быстрому износу оборудования. Поэтому мощность котла для системы желательно брать с запасом 30-50%.

Группа безопасности в системе отопления

Одним из ключевых звеньев водяной системы отопления является группа безопасности или, как ее еще называют, блок безопасности. Это механизм, представляющий собой  набор приборов, которые обеспечивают безаварийную работу системы и контролируют давление теплоносителя. В случае возникновения аварийной ситуации (к примеру выход из строя расширительного бака), в системе отопления резко увеличится давление, из-за чего может разорваться труба или выйти из строя теплообменник отопительного котла. Для компенсации избыточного давления и предотвращения “завоздушивания” системы, подключается в работу группа безопасности. Она в автоматическом режиме сбрасывает лишнее давление, и тем самым не дает ему превышать заданную норму, сохраняя работоспособность системы отопления.

Группа безопасности состоит из металлического корпуса с резьбовыми соединениями, на котором установлены манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан.

• Манометр. Измерительный прибор, обеспечивающий визуальный контроль над давлением и температурой в системе отопления. Необходимо помнить, что оптимальным. Для большинства отопительных приборов считается значение, составляющее 1,5 – 2 атмосферы.
• Воздухоотводчик. Автоматически сбрасывает лишний воздух из системы. При повышении в системе отопления давления ( к примеру при закипании теплоносителя, сопровождающиеся выделением горячего воздуха, способного разрушить систему), он автоматически отводит из нее лишний воздух.
• Предохранительный клапан. Предназначен для сброса излишков жидкости из закрытой системы, если при нагревании теплоноситель расширяется и создает избыточное давление. Самым чувствительным местом системы отопления является теплообменник котла, поэтому предохранительный клапан необходимо подбирать с таким же порогом срабатывания, который максимально допустим при эксплуатации отопительного оборудования (данный параметр указан в паспорте котла).

Как работает группа безопасности в системе отопления

Если по каким-то причинам расширительный бак не компенсировал расширения теплоносителя, то давление внутри системы будет нарастать, в какой-то момент срабатывает механизм предохранительного клапана и открывается путь для выхода лишнего теплоносителя, а через воздухоотводчик выходит лишний воздух. Чтобы избежать ожогов при внезапном открытии обратного клапана и выбросе лишнего теплоносителя, к его отводу присоединяют отводную трубу, которую направляют в систему канализации. Не следует думать, что при срабатывании предохранительного клапана система теряет много жидкости. Как правило для нормализации давления требуется сбросить не более 100 граммов теплоносителя.

Установка группы безопасности на отопление

Настенные котлы отопления, как правило выпускаются уже с блоком безопасности, и поэтому дополнительно устанавливать его не нужно. В напольных котлах, особенно отечественных производителей, таких приборов нет, поэтому их придётся дополнительно устанавливать в систему отопления. Для того, чтобы группа безопасности исправно функционировала и смогла адекватно отреагировать на критические параметры системы отопления установку необходимо доверить специалисту. Любые оплошности и недоделки во время установки недопустимы и делают бессмысленным само наличие данной системы защиты.

Обычно установка группы безопасности выполняется сразу после котла на подающей магистрали на расстоянии, 1-1,5 метра от него. При таком расположении по манометру удобно контролировать давление в системе отопления.

На участке трубопровода от отопительного котла до блока безопасности не допускается устанавливать запорную арматуру, фильтры и другие элементы, которые могут уменьшить его проходное сечение.

Обычно на манометре указывается максимальное давление (3 атм.). Красную стрелку необходимо установить на отметку, которая соответствует, максимально рекомендуемому давлению в 2 атмосферы Свыше 2 атмосфер большинство отопительных котлов эксплуатировать не рекомендуется. Данный параметр указывается и в паспорте отопительного котла.

• Радиаторы отопления
• Циркуляционный насос

ВЫВОД Группа безопасности в системе отопления, является сравнительно недорогим механизмом, который предотвратит выход из строя элементов системы отопления, поэтому ее установка крайне желательна, особенно в системах закрытого типа.

Давление в закрытой системе

Нормы отопления, зависят непосредственно от типа здания, для которого подведено отопление. Именно поэтому каждый конкретный случай нужно рассматривать отдельно:

• Для частного дома нормальным будет давление в 1,5-2 бара. Если манометр показывает большую цифру, то это состояние считается критическим. Если счетчик доходит до 3 бар, то это может привести к аварии в системе: герметичность не выдержит этого давления, а вся конструкция сломается.
• Для многоэтажек внешние факторы не оказывают влияние на подобную конструкцию, то нормы давления в ней колеблются от 8 до 9 бар. Однако это характерно для новых домов. Более старые здания могут обогреваться при давлении до 5 бар.

Давление в закрытой системе

Как выгнать воздух из системы отопления с насосом открытого типа: схема

Открытые контуры в современных схемах используют редко. Однако их еще можно встретить в домах старой постройки. Их модернизируют, устанавливая циркуляционные насосы, которые повышают эффективность обогрева за счет принудительного движения теплоносителя. Хотя в отопительных системах типа «ленинградка» предусмотрено естественное стравливание через расширительный бак, возможно скопление газа в радиаторах или местах изгиба трубопроводов.

Если есть насос в отопительном контуре открытого типа, возможно, его работа препятствует естественному выходу воздуха, когда направленный поток жидкости «запирает» его, не давая подняться вверх. Для стравливания газа ненадолго выключают насосный агрегат. Когда течение жидкости прекратится, воздух беспрепятственно поднимется в расширительный бак.

Когда в открытом контуре установлены секционные радиаторы, пробка может образовываться в них. В этом случае остановка насоса должного эффекта не даст. Чтобы полностью заполнить радиаторы, на них устанавливают сбросную арматуру. Сброс производят, откручивая пробку до появления капель жидкости.

Как выгнать воздух из системы отопления в частном доме с насосом закрытого типа

Автономные системы обогрева с циркуляционным насосным агрегатом чаще всего делают закрытыми. В них отсутствует накопительный бак, в который могут попадать излишки газа, и поддерживается положительное давление. Эти факторы, а также нарушение технологии монтажа приводят к завоздушиванию, когда теплоноситель вытесняется из трубопроводов и радиаторов. Процесс сопровождается охлаждением отопительных приборов и перегревом котлоагрегата.

Возможность спуска воздушной пробки из закрытого отопительного контура предусматривают на этапе проектирования и монтажа. Для этого в самых верхних точках устанавливают спускные краны или автоматические воздухоотводчики. В первом случае воздушные массы спускают вручную, открывая запорную арматуру, стравливая газ до появления жидкости.

Автоматические воздухоотводчики не нуждаются в ручном управлении. В них газ скапливается в поплавковой камере, откуда он сбрасывается в атмосферу, пока пространство не заполнится водой. Однако загрязнение теплоносителя солями и продуктами коррозии может привести к залипанию сбросного клапана. В этом случае стравливание выполняют вручную, а воздухоотводчик чистят или меняют на новый.

Производители

Наибольшим спросом пользуются группы безопасности от компаний Valtec и Watts. Их продукция отличается высоким качеством изготовления и надёжности. Так, например, VT.460.0.0 от Valtec применяется для систем отоплений с номинальным давлением до 10 бар. Максимальная температура использования должна быть не выше +120°С. В качестве теплоносителя может применяться пар, вода или специальная жидкость.

Аварийный клапан имеет фиксированную настройку в 3 бара. Корпус группы безопасности латунный, никелированный. Резьба для присоединения внутренняя, размером 1″. Стоимость группы VT.460.0.0 начинается от 1700 рублей.

Группа безопасности WattsKSG-MS имеет похожие характеристики. Корпус выполнен из латуни, но в отличие от предыдущего устройства, находится в теплоизолирующем кожухе. Порог срабатывания аварийного клапана – 3 бара.

Во время монтажа группы безопасности и других частей системы отопления необходимо точно следовать приложенным к ним инструкциям от производителя. Так как в случае неправильной установки, система будет работать неполноценно, или допущенная во время монтажа ошибка приведёт к её поломке.

https://youtube.com/watch?v=rPlFP31UbLE%3F

Как убрать воздух из системы отопления в частном доме с насосом СГВ

Гораздо сложнее избавиться от пробки в двухконтурной схеме. В ней задействован котел, греющий теплоноситель одновременно для обогрева домостроения и системы горячего водоснабжения. В таких схемах для отопительного контура применяют способы стравливания газа, актуальные для других типов систем.

Линию СГВ развоздушивают отдельно. Для этого применяют специальные сбросные краны либо воздухоотводчики. Кроме того, воздушные пробки удаляют из насоса СГВ, смесительного трехходового клапана и промежуточного теплообменника. Если полностью стравить газ не получится, раскручивают резьбовые или фланцевые соединения. После разборки обязательно меняют прокладки и другие герметизирующие материалы.

Рабочие показатели системы отопления

Замкнутый контур стабильно работает и хорошо прогревает комнаты только при правильных рабочих показателях

Важно, чтобы в отопительном контуре и расширительном баке создавалось правильное давление, объем демпфера подходил для конкретной схемы, в батареях и трубах было достаточно жидкости, а ее температура соответствовала СП 60.13330.2020

1. Давление в системе.

Это – основной рабочий показатель теплокоммуникаций. При его снижении радиаторы плохо прогреваются, а при излишнем повышении происходят разрывы и поломки элементов теплосистемы. Поэтому показатель надо контролировать. Для этого удобно использовать стрелочный манометр с трубкой Бреда, который не требует подключения к электропитанию.

Нормативные показатели давления зависят от этажности здания:

• Для одноэтажных построек достаточно в 1–1,5 атмосфер, для двухдвухэтажных – 1,5–3 атм.
• Для обогрева зданий выше четвертого этажа требуется 2,5– 4 атм. Теплосистемы в них оснащаются дополнительными насосами и манометрами.
• В многоэтажках давление держится на уровне 5–10 атм., в высотках доходит до 12 атм. На этажах устанавливаются гидравлические редукторы, защищающие трубопровод и радиаторы от его перепадов – гидроударов.

2. Температура теплоносителя.

Нормы нагрева указаны в п.п. 6.1.14, 6.1.15 СП 60.13330.2020 и Приложении Б к нему. Предельный показатель для жилых помещений – 95°, а при установке пластиковых труб – 90°. Наружная поверхность отопителей, согласно СНиП 41–01–2003, должна быть не выше 75°C.

Обратка, по которой остывшая вода поступает в котел, должна быть холоднее подающей магистрали. Разница зависит от среднесуточной температуры на улице. В теплую погоду она небольшая, а во время холодов составляет 20–35 градусов. Эти параметры соблюдаются при работе внутридомовых теплосистем и городских котельных.

3. Объем жидкости в системе.

Проще всего его подсчитать, исходя из мощности котла – на 1 кВт должно приходиться 15 л. Например, для котлоагрегата на 5 кВт объем теплоносителя составит 75 литров. Параметры мощности указаны в паспорте аппарата.

4. Объем расширительного бака.

Его вместимость должна составлять не меньше 10% от объема залитой жидкости. Допустимо устанавливать демпфер большего объема, но не меньшего. Иначе при запуске котла произойдет резкое повышение давления и постоянно будет срабатывать предохранительный клапан.

5. Давление в расширительном бачке.

Для большинства теплокоммуникаций достаточно 1,3–1,5 атм. Именно такие параметры имеют баки небольшого объема, выпускаемые для частных домов и малоэтажного строительства. Для более крупных теплосистем предусмотрены большие бачки с высоким уровнем давления. Как рассчитать и скорректировать это показатель, вы узнаете из статьи «Давление в расширительном бачке отопления».

Особенности разницы функционирования закрытой схемы от открытой состоят в следующем:

• Расширение жидкости, происходящее в результате её нагревания в котле, компенсируется в мембранном расширительном резервуаре. После того как поступивший в бак теплоноситель охладился, он снова возвращается в систему. Таким образом в ней поддерживается постоянное давление.
• Создание необходимого давления происходит ещё на стадии установки контура отопления.
• Циркуляция жидкости осуществляется только при помощи насоса. В следствие этого закрытая схема целиком зависит от наличия электричества (помимо случаев подключения автономного генератора).
• Наличие циркуляционного насоса не налагает строгих рамок на диаметр используемых труб. Помимо этого трубопровод не обязательно должен быть расположен с уклоном. Главное условие — это расположение насоса на «обратке», для того чтобы в него поступал охлаждённый теплоноситель.
• Отсутствие уклона труб может сыграть отрицательную роль. Ведь даже при небольшом уклоне система будет функционировать и без электричества. А при горизонтальном расположении труб данная система не работает. Данный минус закрытой схемы перекрывает его высокий коэффициент полезного действия и иные плюсы.
• Установка данной сети проста и может быть применена для любых помещений, независимо от их площади. Помимо этого не требуется утепление магистрали, так как трубы нагреваются очень быстро.
• В закрытом типе существует возможность использовать антифриз в качестве теплоносителя, вместо воды. Так же данная схема меньше подвергается коррозии, вследствие её герметичности.

• Несмотря на закрытость системы от окружающей среды, её герметичность может быть нарушена. Это может произойти в местах стыков схемы, либо на стадии заполнения её теплоносителем. Так же особо критичными являются места перегибов труб и верхние точки. Для того, чтобы избавиться от воздушных пробок, сеть оборудуется спец. клапанами и кранами Маевского. При наличие в схеме алюминиевых приборов отопления, отводчики воздуха обязательны (при контакте алюминия и теплоносителя выделяется кислород).

• Теплоноситель должен двигаться в том же направлении, что и воздух. То есть снизу вверх.
• После включения системы открыть краны, отводящие воздух, и закрыть краны, спускающие воду.
• Как только из крана отвода воздуха пойдёт вода — перекрыть его.
• Только после всего вышеперечисленного запускать циркуляционный насос.

Варианты разводки трубопровода в системе

От схемы расположения отопительных приборов и соединяющих труб зависит эффективность, экономичность и эстетичность системы теплоснабжения. Выбор разводки определяется исходя из конструктивных особенностей и площади дома.

Специфика однотрубной и двухтрубной схем

Нагретая вода поступает к радиаторам и обратно в котел разными способами. В одноконтурной системе теплоноситель подается через одну магистраль большого диаметра. Трубопровод проходит через все радиаторы.

Преимущества однотрубной системы с самоциркуляцией:

• минимальный расход материалов;
• простота монтажа;
• ограниченное количество труб внутри жилого помещения.

Основной недостаток схемы с одной трубой, выполняющей обязанности подачи и обратки, заключается в неравномерном прогреве радиаторов отопления. Интенсивность нагрева и теплоотдача батарей падает по мере их отдаленности от котла.

Двухтрубная схема отопления уверенно отвоевывает позиции. Радиаторы соединяют обратный и подающий трубопровод. Между батареями и источником тепла образуются локальные кольца.

• все отопительные приборы равномерно разогреваются;
• возможность регулировки нагрева каждого радиатора отдельно;
• надежность эксплуатации схемы.

Двухконтурная система требует больших вложений и трудозатрат. Выполнить монтаж двух веток коммуникаций по строительным конструкциям будет сложнее.

Верхняя и нижняя подача теплоносителя

Зависимо от места размещения магистрали, подающей горячий теплоноситель, различают верхнюю и нижнюю подводку.

При верхней разводке теплая вода поднимается по главному стояку и через разводящие трубопроводы передается в радиаторы. Устройство такой системы отопления целесообразно в одно- и двухэтажных коттеджах и частных домах.

Достаточно практична система теплоснабжения с нижней разводкой. Подающая труба размещается внизу, рядом с обраткой. Движение теплоносителя в направлении снизу вверх. Вода, пройдя через радиаторы, по обратному трубопроводу направляется в нагревательный котел. Батареи оборудуются кранами Маевского для удаления воздуха из магистрали.

Вертикальные и горизонтальные стояки

По типу положения магистральных стояков различают вертикальные и горизонтальные способы разводки трубопровода. В первом варианте радиаторы всех этажей подключаются к вертикально расположенным стоякам.

Особенности «вертикальных» систем:

• отсутствие воздушных пробок;
• подходит для теплоснабжения высотных построек;
• поэтажное подключение к стояку;
• сложности установки квартирных теплосчетчиков в многоэтажных домах.

Горизонтальная разводка предусматривает подключение радиаторов одного этажа к единому стояку. Преимущество схемы – для устройства используется меньше труб, стоимость установки ниже.

Не следует забывать, что при несоблюдении правил установки в лучшем случае придётся обходиться без отопления, в худшем — может произойти авария.

Поэтому рекомендации производителя, требования по безопасному подключению к сети и правила установки устройства должны быть соблюдены.

Но не все так просто. В любой закрытой гидравлической системе циркуляционный насос использует расширительный бак как точку отсчета, в которой давление, развиваемое насосом, меняет свой знак: до этой точки насос, создавая компрессию, воду нагнетает, после нее он, вызывая разрежение, воду всасывает. Иными словами, если циркуляционный насос врезать в трубопровод сразу после точки подсоединения расширительного бачка, то он будет отсасывать воду из бачка и нагнетать ее в систему, если насос установить перед точкой подсоединения бачка, то насос будет откачивать воду из системы и нагнетать ее в бачок. То есть, в результате разности давлений в системе появляется опасность всасывания или наоборот высвобождения воздуха либо вскипания теплоносителя.

голоса

Рейтинг статьи

Какие бывают виды отопления

Существуют различные классификации отопления:

• По типу источника тепла: газовое, угольное, мазутное, дровяное, солнечное, геотермальное, торфяное, пеллетное, электрическое.
• По виду теплоносителя — водяное, жидкостное, воздушное, паровое, комбинированное.
• По типу приборов: лучистое, конвективное, конвективно-лучистое.
• По способу циркуляции теплоносителя: естественное и искусственное.
• По расположению источника тепла: центральное и местное.
• По виду режима работы: постоянное, периодическое, аккумуляционное.

На практике все эти системы в изолированном виде не существуют, а так или иначе комбинируются между собой.

2.3. Однотрубные системы отопления с естественной циркуляцией

Рис. 10. Однотрубная система отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией воды (вверху) и конструкции радиаторных узлов (внизу)

Однотрубные системы с естественной циркуляцией теплоносителя делаются только с верхней разводкой подающего трубопровода, в которой отсутствуют обратные стояки (рис. 10). По сравнению с двухтрубными системами однотрубные проще в монтаже, на их устройство требуется меньше труб и они выглядят более красиво.

Однотрубные системы отопления подразделяются на два вида.

По одной схеме – проточной, подающий стояк, как таковой, отсутствует, а радиаторы по высоте дома последовательно соединены друг с другом. Горячая вода подачи последовательно, сверху вниз, протекает через все радиаторы, начиная с верхнего, и в радиаторы нижних этажей поступает охлажденной. Поэтому на верхних этажах жарко, а на нижних – холодно. Чтобы как-то сбалансировать отопительный контур, в нижних этажах ставят радиаторы с большим числом секций. В проточной системе нельзя ставить регулировочные краны, так как при уменьшении или перекрытии крана у того или иного радиатора частично или полностью перекрывается весь стояк.

При такой схеме нельзя регулировать температуру воздуха в помещениях. Если дом двухэтажный, то невозможно осуществить пуск системы отопления только на одном этаже. Проточные схемы отопления были весьма популярны в середине ХХ века, когда основной целью была экономия труб. В настоящее время ее почти не применяют.

При другой схеме с замыкающими участками (байпасами), показанной на рис. 11, из стояка часть воды поступает в верхние радиаторы, а остальная вода направляется по стояку к радиаторам, расположенным ниже. Вода в такой системе остывает чуть меньше, а значит, меньше и разница между температурами на верхних и нижних этажах. Фактически это улучшенная проточная схема, в которой между трубами подключения радиатора сделан замыкающий участок – байпас.

Рис. 11. Схемы присоединения отопительных приборов в однотрубной и двухтрубной системах отопления

Диаметр трубы замыкающего участка делают на один размер меньше, чем диаметр труб подключения радиатора. В результате поступающий сверху теплоноситель разделяется на два потока: одна часть поступает в радиатор, другая через байпас – к нижним радиаторам. Если диаметр байпаса сделать таким же, как и трубы для подключения радиатора, то теплоноситель в радиаторе перестанет циркулировать, поскольку гидравлическое сопротивление в радиаторе будет больше, чем в байпасе. Ведь вода всегда течет там, где меньше гидравлическое сопротивление.

При установке байпаса с диаметром, равным диаметрам труб подключения радиаторов для балансировки отопительной системы, количество поступающей в прибор воды регулируется вентилями, которые устанавливаются на трубе подключения и байпасе. Таким образом, закрытием (открытием) вентилей на подающей трубе подключения радиаторов или байпасе можно регулировать поступление теплоносителя в радиатор или стояк. Например, можно полностью отключить радиатор и перенаправить весь теплоноситель в байпас и далее к нижним радиаторам на стояке или, наоборот, закрыть байпас и направить весь тепловой поток в радиатор.

Рис. 12. Схема системы отопления и горячего водоснабжения дома

В современных отопительных системах два вентиля, установленных на подающей трубе и байпасе, заменяют одним, называющимся трехходовым краном. В зависимости от положения закрывающей заслонки, трехходовой кран одновременно открывает путь теплоносителю в радиатор и закрывает поступление в байпас или, наоборот, закрывает байпас и открывает путь к радиатору. Такие краны могут снабжаться электрическим приводом, подключенным к специальному прибору – контроллеру. Контроллер измеряет температуру воздуха в помещении или температуру теплоносителя и отдает команду на трехходовой вентиль, который увеличивает или уменьшает подачу теплоносителя в радиатор, а остальной теплоноситель сбрасывает в байпас.

Как и в системах с двухтрубной разводкой, в однотрубной можно обеспечить тупиковое и попутное движение теплоносителя в обратной магистрали. При попутном движении все кольца отопительного контура становятся одинаковой длины и систему можно сбалансировать. При тупиковом движении делать балансировку температуры теплоносителя очень трудно, поскольку разбалансировка идет не только по длине колец, но и по высоте стояков, чем отличается от двухтрубных систем, где разбалансировка температуры была только по кольцам.

Система водяного отопления

У нас традиционным является  водяное отопление. Его несомненные преимущества: среднее сечение труб, высокая теплоемкость и теплоотдача воды. К недостаткам относятся довольно разрушительный монтаж труб, требующий последующего ремонта дома, постоянная работа нагревательного котла, образование воздушных пробок, подверженность металлических труб и радиаторов коррозии. В зимнее время водяную систему отопления нельзя оставлять без контроля. В случае длительного отсутствия домовладельцев систему необходимо опорожнить, чтобы не замерзла вода и не лопнули трубы.

Водяная отопительная система состоит:

• котёл,
• трубы,
• радиаторы,
• расширительный бак.

Схемы водяного отопления

• По типу соединения стояков подачи и радиаторов: однотрубная или двухтрубная.Однотрубные системы более распространенные, несмотря на недостатки, а именно перепад температур на разных этажах. Двухтрубная система дороже, но  все-таки предпочтительнее
• По типу положения подающей трубы: система нижней и верхней разводки. Верхняя разводка труб означает подачу горячей воды по вертикальному стояку сначала на чердак, затем по стоякам к радиаторам на этажах. При нижней разводке вода из подвала поступает сразу в стояки, а со стояков идет уже на соответствующие коллекторы для отопления на каждый этаж. При любом виде  разводки обязательно наличие расширительного бака и размещение его в самой высокой части системы, как правило, на чердаке.
• Схема вертикальных и горизонтальных стояков. К горизонтальному стояку подключаются все радиаторы одного этажа. Такая схема считается более экономичной, но склонной к завоздушиванию. С вертикальными стояками соединяются радиаторы разных этажей, для такой схемы требуется меньший расход труб.
• Тупиковые и  попутные с  магистральным движением системы. В системе  попутного магистрального движения циркуляционные кольца из труб и радиаторов равной длины, поэтому сопротивление на всех звеньях отопительной цепочки одинаковое. Такая схема водяного отопления легко настраивается, но требует установки насоса и большего расхода труб. В тупиковой схеме длина колец разная. Самое длинное циркуляционное кольцо находится по самому удаленному от котла стояку, а самое короткое – рядом с котлом. Тупиковые системы отопления требуют для монтажа меньшего количества труб, но более сложны при настройке
• По типу расширительного бака: открытая и закрытая системы. Расширительные баки бывают открытые и закрытые. Открытые расширительные баки имеют квадратную форму и негерметичны. Баки закрытого типа шаровидной формы, внутри имеют мембрану, разделяющую бак на 2 части: для воды и воздуха. Закрытый расширительный бак дополнительно оборудуется автоматическим воздухоотводом, манометром и предохранительным клапаном. При повышении давления избыток воздуха выпускается через клапан.

Варианты схем водяного отопления

• Одноэтажный дом с крутой крышей. Двухтрубная система. Верхняя или нижняя разводка. Вертикальные стояки. Естественная циркуляция воды.
• Одноэтажный дом с плоской крышей Водяная отопительная система с горизонтальной разводкой.
• Многоэтажный дом. Двухтрубная система водяного отопления. Верхняя или нижняя разводка. Вертикальные стояки.