Двухтрубный контур
Конструктивные особенности самотечного двухтрубного контура:
- для подачи и обратки монтируются отдельные трубы;
- труба подачи подключается к каждому прибору отопления через отдельный входной отвод;
- труба обратки подсоединяется к каждому прибору отопления отдельно.
Двухтрубная самотечная система отопления частного дома отличается от однотрубной тем, что во все радиаторы подается не успевший остыть теплоноситель, благодаря чему:
- тепло в доме распределяется равномерно;
- не требуется увеличивать количество секций в радиаторе с целью улучшить обогрев;
- легче регулировать температуру в системе;
- для монтажа трубопровода требуются трубы меньшего диаметра, чем для однотрубного контура;
- отсутствуют жесткие требования к соблюдению уклона при монтаже элементов системы – некоторые отклонения от расчетных значений не критичны.
Двухтрубная система отопления с разводкой верхней и нижней проста в монтаже и эффективна, ее можно использовать для обогрева двухэтажного дома.
Одноконтурная система с байпасами
Перед батареями между прямой и обратной подводкой устанавливаются вертикальные трубы – байпасы, создающие альтернативный путь для жидкости. Тепловой поток, дошедший до теплоприбора, разделяется. Часть поступает в радиатор, а основная масса устремляется к следующим отопителям. Батареи и трубы быстро нагреваются.
Байпасы бывают двух видов:
- Нерегулируемые – простые перемычки между трубами. Они неудобны – не позволяют менять температуру в радиаторном корпусе и перекрывать линию при аварии.
- Регулируемые – на байпас ставится запорно–регулировочный кран для перекрытия линии и изменения интенсивности отопления.
В состав такой системы входят:
- Котлоагрегат для нагрева воды.
- Магистрали для подачи теплоносителя.
- Радиаторы из алюминия, биметалла, стали или чугуна.
- Гидробак открытой или закрытой конструкции.
- Принудительные схемы дополнительно оснащаются циркуляционным насосом, реле и устройствами для сброса излишнего давления.
- Запорные и регулирующие краны – ставят на основные магистрали и на каждый радиатор.
- Воздухоотводчики Маевского – устанавливаются на каждый отопитель и препятствуют образованию воздушных пробок.
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.
Немного о недостатках
Рассуждая о практической применимости того или иного варианта, необходимо не только изучить отличительные особенности позитивного характера, но и обратить внимание на то, какие недостатки имеются у наиболее перспективного решения и, конечно же, его аналогов. Справедливо сказать, что «попутка» недостатков не лишена
Для начала стоит отметить, что преимущественно в целях экономии, на базе тупиковых конструкций по ходу продвижения теплоносителя диаметр магистрали несколько уменьшается. С попутным вариантом конструкции так сэкономить не получится, ведь существуют вполне объективные причины, в связи с которыми по периметру помещения осуществляется прокладка труб исключительно равного диаметра.
Из чего состоит отопительная система?
Довольно часто сердцем, основным элементом любой отопительной системы является котел. Именно он производит нагрев теплоносителя, задача которого очевидна – разнести тепло по всему дому. И, конечно же, лучше всего с этой задачей может справиться жидкость. В большинстве отопительных систем в качестве теплоносителя принято использовать воду.
Система с теплоносителем такого типа делается замкнутой. То есть, вода, находящаяся в ней циркулирует по кольцу, и долив теплоносителя требуется крайне редко.
На сегодняшний день наиболее надежной и практичной признана двухтрубная отопительная система, которая изображена на фото:
Двухтрубная отопительная система
Она состоит из двух замкнутых на котле контуров – подачи теплоносителя и обрата. Первый служит для того чтобы подводить разогретую в котле жидкость к радиаторам, где она и отдает свое тепло. После остывания теплоноситель по трубам обрата возвращается к котлу для повторного нагрева. При этом наиболее рациональным и максимально эффективным является параллельное расположение радиаторов – таким образом, они прогреваются одновременно, что делает возможным равномерный прогрев всех помещений
Важно помнить – на эффективность обогрева влияет расстояние между контурами подачи теплоносителя и обрата. Допустимый минимум – высота от подоконника до пола
Следует признать, что отчасти они правы – ведь по причине прохождения теплоносителя по трубам и узлам происходит определенная потеря теплоносителя. Однако не следует забывать, что печное отопление не делает возможным одновременный равномерный прогрев всех комнат. Кроме того, использование печи – весьма неудобно по причине необходимость хранения большого запаса дров. Если же использовать котел, работающий на дровах, топлива требуется значительно меньше.
Печное отопление дома
Чаще всего используется достаточно простая, и в то же время весьма эффективная двухтрубная отопительная система с естественной циркуляцией теплоносителя. Она позволяет качественно отапливать дом, не используя при этом дополнительного оборудования – электрических циркуляционных насосов. Причина популярности данной системы отопления частных домов объясняется тем, что нередки случаи перебоев с электропитанием – а в таком случае (без электричества) система работать просто не сможет.
Одним из главных требований, которое крайне важно соблюдать для дальнейшей работоспособности системы, является создание максимально возможной разницы в высоте между выходным патрубком системы и самой высшей точкой системы. Именно поэтому наиболее рациональным является расположение котла с патрубком в подвальном помещении
Если подвал отсутствует, котел устанавливается в углубление на первом этаже. Не менее важным является и создание уклона магистрали обрата. Он выполняется по горизонтали, начиная от первого радиатора системы.
Котел отопления в подвале частного дома
В отопительной системе данного типа существует еще один обязательный элемент – расширительный бачок
Он используется для создания в системе максимального давления, которое крайне важно для нормальной циркуляции. Работа бака основана на обычном гравитационном принципе
Размещать его следует как можно выше – идеальным местом будет являться чердак. Именно от высоты расположения, а не от количества жидкости в баке и зависит давление.
Следует помнить, что такие системы отопления частного дома могут правильно работать только в том случае, если теплоносителем является вода. Система с таким принципом действия расширительного бака называется открытой.
Расширительный бачок отопления
Закрытыми называются системы, в которых расширительный бак никак не связан с внешним миром. То есть – не имеет возможности откачки теплоносителя. В такой системе принято использовать компенсационный бак. Это емкость небольшого размера, внутренняя полость которой разделена на две части гибкой мембраной. Одна из частей заполнена теплоносителем. Регулирование давления в системе происходит посредством выгибания мембраны в ту или иную сторону. Поскольку система замкнута, это позволяет в качестве теплоносителя использовать тосол.
Как работает отопление по однотрубной схеме
В такой схеме отопления входящие и выходящие патрубки теплоприборов присоединяются к подающей линии. Функцию обратки выполняет участок теплосистемы, идущий от последнего отопителя к котлу или бойлеру.
Работает одноконтурная конструкция следующим образом:
- Отопительная жидкость нагревается в котлоагрегате и поступает первый радиатор.
- Затем она перетекает во второй, третий и доходит до конца линии.
- Остывший носитель возвращается обратно в котел.
Чем дальше батарея расположена от источника нагрева, тем она холодней. Особенно сильно это ощущается в домах с большим числом отопителей. Поэтому в крупных зданиях устанавливают другие, более сложные тепловые конструкции с двумя контурами – подающим и обратным.
Схемы систем отопления для частного дома
Системы отопления, реализуемые в частном домостроении, бывают одно – и двухтрубными. Различить их несложно:
- по однотрубной схеме все радиаторы присоединяются к одному коллектору. Он является одновременно подачей и обраткой, проходя мимо всех батарей в виде замкнутого кольца;
- в двухтрубной схеме теплоноситель подается к радиаторам по одной трубе, а возвращается – по другой.
Выбор схемы системы отопления для частного дома – дело непростое, здесь точно не помешает консультация специалиста. Мы не погрешим против истины, если скажем, что двухтрубная схема – более прогрессивная и надежная, чем однотрубная. Вопреки расхожему мнению о малых затратах на монтаж при устройстве последней отметим, что она не просто дороже двухтрубной, но и сложнее. Очень подробно данная тема раскрыта на видео:
Дело в том, что в однотрубной системе вода от радиатора к радиатору остывает все сильнее, поэтому необходимо наращивать их мощность за счет добавления секций. Кроме того, раздающий коллектор должен иметь больший диаметр, чем магистрали двухтрубной разводки. И последнее: автоматическое управление при однотрубной схеме затруднено из-за взаимного влияния батарей друг на друга.
В небольшом домике или даче с числом радиаторов до 5 можно смело внедрять однотрубную горизонтальную схему (расхожее название – ленинградка). При большем количестве приборов отопления она нормально функционировать не сможет, потому что последние батареи будут холодными.
Еще один вариант – использовать однотрубные вертикальные стояки в двухэтажном частном доме. Подобные схемы встречаются довольно часто и работают успешно.
Теплоноситель при двухтрубной разводке доставляется ко всем радиаторам с одинаковой температурой, так что наращивать число секций не нужно. Разделение магистралей на подающую и обратную дает возможность автоматически управлять работой батарей посредством термостатических вентилей.
Диаметры трубопроводов меньше, да и система в целом проще. Существуют такие разновидности двухтрубных схем:
тупиковая: сеть трубопроводов делится на ветви (плечи), по которым теплоноситель движется по магистралям навстречу друг другу;
попутная двухтрубная система: здесь обратный коллектор является как бы продолжением подающего, а весь теплоноситель протекает в одном направлении, схема образует кольцо;
коллекторная (лучевая). Самый дорогой способ разводки: трубопроводы от коллектора прокладываются отдельно к каждому радиатору, способ прокладки – скрытый, в полу.
Если взять горизонтальные магистрали большего диаметра и проложить их с уклоном 3—5 мм на 1 м, то система сможет работать за счет гравитации (самотеком). Тогда циркуляционный насос не нужен, схема будет энергонезависимой. Справедливости ради отметим, что без насоса может функционировать как однотрубная, так и двухтрубная разводка. Лишь бы были созданы условия для естественной циркуляции воды.
Систему отопления можно сделать открытой, установив в самой верхней точке расширительный бак, сообщающийся с атмосферой. Такое решение применяется в самотечных сетях, иначе там сделать нельзя. Если же установить на обратную магистраль недалеко от котла расширительную емкость мембранного типа, то система будет закрытой и работать под избыточным давлением. Это более современный вариант, находящий свое применение в сетях с принудительным движением теплоносителя.
Нельзя не сказать о способе обогрева дома теплыми полами. Его недостаток – в дороговизне, поскольку понадобится уложить в стяжку сотни метров труб, в результате чего в каждой комнате получается греющий водяной контур. Концы труб сходятся к распределительному коллектору со смесительным узлом и собственным циркуляционным насосом. Важный плюс – экономичный равномерный прогрев помещений, очень комфортный для людей. Напольные контуры обогрева однозначно рекомендованы к применению в любых жилых зданиях.
Безопасность в холода
- Как исключить разморозку системы отопления при ее остановке зимой?
- Снабдите розлив сбросниками во всех нижних точках. При остановке контура незамедлительно слейте через них всю воду. Не забудьте открыть на время сброса воды все воздушники, иначе вода «зависнет» в трубах и радиаторах;
- Если вы часто оставляете дом без отопления, используйте незамерзающий теплоноситель на основе пропиленгликоля. Необходимый объем теплоносителя можно измерить, заполнив контур и слив воду из него в ведра известной вместимости.
Антифриз для системы отопления на основе безопасного пропиленгликоля.
Какая циркуляция будет оптимальной и почему – принудительная или естественная
Рассматривая этот вопрос, обращаем внимание на следующие обстоятельства:
- Схема отопления с естественной циркуляцией применяется в строениях небольшого размера. Насосные установки для такого жилья устанавливаются при необходимости регулирования температуры, как в целой системе, так и в отдельных ее контурах.
- Произвольная циркуляция используется вынужденно при отсутствии электроэнергии или длительных перебоях в ее подаче.
- Когда по условиям эксплуатации требуется повышенное давление в отопительной системе, применяются циркуляционные насосы в системах.
Для таких целей в настоящее время используются циркулярные установки с мокрым ротором. Их выбор производится исходя из особенностей монтажа и условий эксплуатации.
В качестве теплоносителя для системы отопления частного дома применяются различные материалы. Это зависит от условий эксплуатации здания.
Для строений периодического посещения предпочтительны незамерзающие жидкости (антифриз, трансформаторное масло), не приводящие к разрывам трубопровода при значительном холоде.
В домах постоянного проживания можно применять воду.
Как организовать отопление в частном доме своими руками?
Первым делом нужно выбрать систему отопления. Оптимальные варианты – водяное, газовое и электрическое. После этого нужно рассчитать мощность котла, выбрать материал, длину и сечение труб. Также необходимо приобрести все необходимое оборудование: радиаторы, расширительный бак, циркуляционный насос (при необходимости), крепежи и пр. Трубы, по которым будет циркулировать вода, лучше всего использовать полипропиленовые, рассчитанные на работу с высокими температурами (температура воды в трубах с водяным отоплением может достигать 95 градусов). Такие трубы служат до 50 лет без какого-либо ремонта, легко монтируются и имеют умеренную цену.
Двухтрубная система
Это более надежный и продвинутый вариант водяного отопления. Он реализуется при помощи двух труб. Одна труба подает воду в радиатор, вторая – забирает. Использование двух труб делает отопление более качественным – оно становится равномернее, температура в различных комнатах практически не отличается. Данную систему используют в многоэтажных жилых домах, также она отлично подходит и для частного дачного дома.
Двухтрубная система водяного отопления бывает с верхней и нижней разводкой. Первый вариант имеет очень большое преимущество – трубы при желании можно полностью спрятать в полах.
Рисунок 8 – Вариант с утопленными в полу трубами
Система с верхней разводкой реализована хуже. Котел стоит на самом верху дома, оттуда по одной трубе вода спускается в жилые помещений, по второй трубе возвращается обратно в котел. В этом случае трубы нельзя спрятать, они в любом случае будут выступать над стенами. Чтобы замуровать их в стены, нужно прибегнуть к помощи специалистов и потратить при этом большие деньги на работы по переоборудованию системы отопления.
Рисунок 9 – Исправление системы с верхней разводкой
Основные виды обогрева
Отличие всех существующих систем зависит от разных критериев. Место установки, площадь обогрева, технические особенности разводки и монтажа. В частых случаях на вид конструкции влияет способ подачи энергоносителей и, конечно, общая стоимость всего комплекса отвечающего за отопление частного дома. Современные энергосберегающие технологии предлагают широкий выбор различных систем отопления, с применением передовых разработок. В данной статье представлены популярные, распространённые виды, систем обогрева, применяемые практически в каждом доме.
Водяное отопление
Среди всех вариантов самым популярным считается обогрев с применением жидкости (воды) в качестве теплоносителя. Преимущества классического вида водяного отопления были выявлены в процессе долголетнего применения. Технические характеристики системы позволяют её эксплуатацию в различных условиях. Как в промышленных зданиях, так и в постройках частного сектора, квартирах, офисах. Все это можно реализовать своими руками. Основные преимущества:
- Одинаковый режим температуры во всех помещениях.
- Продолжительность срока эксплуатации.
- Возможность использования разных материалов труб, метизов (полипропилен, металл).
- Бесшумность работы.
- Экономия топлива, простое обслуживание.
Отдельными элементами конструкции данного варианта являются электрический, многофункциональный или газовый котёл. Так же применяются угольные котлы. С их помощью вода нагревается и разносится по трубам (циркуляция замкнутого вида) к батареям. Так передаётся тепло нагретой жидкости в помещения. Для удобства эксплуатации, применяются несколько подвидов. О них поговорим ниже.
Воздушное отопление
Данный тип обогрева был известен и применялся еще в древние времена. Нагретый воздух с помощью системы воздуховодов подавался в помещение, тем самым обогревая его. В современном исполнении это распространённый способ отопления помещений с большими площадями. До недавнего времени он использовался только в производственных цехах, спортивных сооружениях, общественных помещениях. Но развитие современных технологий позволяет применять воздушный способ и в частных домах.
Нагрев и подача воздушной массы в помещения осуществляется калориферами. В больших цехах это специальные установки, обеспечивающие нагрев и постоянную циркуляцию воздуха определённой температуры. Местный вариант предусматривает использование воздушно-отопительных приборов небольшой мощности. Обычно это, тепловые пушки, тепловентиляторы. Устройства достаточно мобильны и используют в качестве основного нагревателя различные способы конструкций (электрические тены, топливные горелки и др.).
Эксплуатация воздушного отопления требует жёсткого соблюдения правил пожарной безопасности и основных требований гигиены. Второе предусматривает наличие фильтров очистки воздуха, проточной вентиляции, воздуховодов, воздушных занавесов и других элементов. А так же постоянный контроль, над системой воздуховодов в целом.
Обогрев на базе электричества
Данный вид отопления работает на принципе преобразование электрической энергии в тепло. Основным источником тепла, являются электрический котёл или различные нагревательные устройства (приборы). Котлы применяются в водяных системах, считаются экологически чистым способом обогрева. Отдельные приборы имеют свои конструкции:
- Конвекторы электрические.
- Завесы воздушные.
- Масляные радиаторы с тэнами.
- Инфракрасные излучатели (УФО), теплый пол.
- Тепловентиляторы, тепловые пушки.
Применение разных модификаций зависит от места установки, площади обогрева, условий эксплуатации. Электрические конвекторы, масляные радиаторы хорошо подходят при обогреве квартир или частных домов. Это касается устройств УФО и тёплых полов. Все перечисленные способы экономичны (при условии доступной цены на электроэнергию) и не требуют привлечения для нескольких видов энергоносителей, можно использовать только электричество.
Дополнительные рекомендации
Чтобы теплообменник не зарастал накипью, заливайте в систему только обессоленную воду. Часто домовладельцы собирают для этих целей дождевую.
По той же причине лучше приобретать модель с охлаждающим змеевиком в теплообменнике, а не с подачей воды непосредственно в бак.
Не курите в доме с системой из алюминиевых радиаторов. В них образуется водород, выходящий наружу через воздухоотводчик или кран Маевского.
В период простоя отопителя теплообмен в его баке приобретает обратное направление. Чтобы вода в контуре остывала медленнее, рекомендуется сделать байпас с кранами, по которому среда будет двигаться в обход прибора.
К слову, несложно изготовить твердотопливный котел своими руками.
Правила обустройства котельной
Рекомендуется оклеить пол керамической плиткой, а стены выложить из огнеупорного кирпича. Такая мера уменьшит вероятность пожара.
Пол с деревянным или иным горючим покрытием в радиусе 1,2 м от центра топочной дверцы котла защищают настилом из стали толщиной 1,2 мм на теплоизоляционной подложке из асбеста или базальтового картона.
Стены покрывают огнестойкой штукатуркой, например, на основе вермикулита. Толщина слоя – 25 мм.
Между отопителем и стенами выдерживают следующие расстояния:
- со стороны топочной дверцы – 2 м;
- по бокам и сзади – 0,8 м.
В котельной устраивают дежурное и аварийное освещение. На случай разгерметизации контура ее оборудуют подключенным к канализации трапом или приямком глубиной 0,5 м.
Стены котельной желательно выложить из кирпича.
При мощности теплогенератора до 30 кВт дрова и уголь разрешается хранить возле котельной в ящиках из огнеупорного материала. Минимальное расстояние до топки – 1 м.
Как повысить эффективность системы – аккумулятор или байпас?
Для повышения эффективности систем отопления в быту используют либо тепловые аккумуляторы, либо байпасы. Первые монтируют в котельных большой площади, вторые – в небольших помещениях, где, кроме котла, стоит и другое оборудование. Тепловой аккумулятор представляет собой заполненную водой емкость, внутри которой проложены напорная и обратная линия системы отопления. Как правило, такая емкость ставится сразу за котлом. В расположенный между нагревателем и аккумулятором участок напорного и обратного трубопровода можно врезать предохранительные клапаны, расширительные бачки и циркуляционные насосы.
При этом напорная линия разогревает воду в баке, а обратная – греется от залитой в аккумулятор жидкости. Поэтому при отключенной горелке котла система может работать некоторое время только от теплового аккумулятора, что очень выгодно в случае использования в контуре твердотопливных котлов, генерирующих избыточную энергию на старте горения заложенной с топку порции дров или угля. Вместимость теплового аккумулятор определяют по пропорции 1 кВт мощности котла = 50 литрам объема бака. То есть для нагревателя мощностью 10 кВт нужен аккумулятор объемом 500 литров (0,5 м3).
При открытом вентиле часть горячего потока уходит не в напорный контур, а сразу в обратку. Благодаря этому можно снизить температуру нагрева батареи на 10 процентов, сократив объемы прокачиваемого сквозь радиатор теплоносителя на 30 %. В итоге с помощью байпаса можно отрегулировать работу радиатора и в двухконтурной, и в одноконтурной разводке. В последнем случае это особенно актуально, поскольку врезанный в первые две батареи байпас обеспечивает более сильный прогрев последнего радиатора в линии и дает возможность контролировать температуру в комнатах, хотя и не с такой эффективностью, как в случае с двухтрубной разводкой.
