Схемы системы отопления частного дома. основные правила и ошибки проектирования

Двухтрубная попутная схема системы отопления

Двухтрубная схема является наиболее качественной с точки зрения управления. В ней отопительные приборы подключены к трубопроводам параллельно. Этот принцип дает удобство в регулировании температуры, позволяет отключить отдельные приборы для профилактики и ремонта.

Часть теплоносителя из подающего трубопровода поступает в радиатор, основная масса движется в последующие отопительные устройства. Этот тип обвязки применим для автономных и централизованных систем отопления. Установка термостатических головок может полностью автоматизировать процесс управления отоплением.

Сильные и слабые стороны систем с одной трубой

Популярность однотрубного отопления в частном строительстве объясняется достаточно невысокой стоимости конструкции и возможностью самостоятельно осуществить монтажные работы. Это дает возможность сэкономить на привлечении специалистов.

Среди других преимуществ однотрубных систем необходимо выделить следующее:

1. Высокий уровень гидравлической устойчивости. Если отключить часть контуров, это никак не скажется на теплоотдаче остальных элементов системы. Это же самое касается замены батарей или наращивания числа их секций.
2. Небольшой расход труб для организации магистральной линии.
3. Небольшая инерционность. Чтобы разогреть систему, требуется на порядок меньше теплоносителя, чем в схемах с двумя трубами.
4. Внешняя эстетичность. Монтаж однотрубной системы обычно не влияет на красоту интерьера помещения, особенно при использовании скрытой прокладки магистральной трубы.
5. Благодаря использованию инновационной запорной арматуры (автоматических и ручных терморегуляторов) достигается возможность точной настройки режимов работы обогревающего контура и входящих в его состав приборов.
6. Простота и надежность конструкции, что дает возможность установить однотрубную систему отопления своими силами. Это же касается и обслуживание отопления в процессе эксплуатации.

Организовывая подключение устройств управления и контроля системы отопления, можно добиться функционирования его в автоматическом режиме. Допускается также интеграция в систему «Умный дом»: как результат, появляется возможность программировать оптимальные режимы обогрева, учитывая время суток, сезон и т.п.

Главный недостаток однотрубной схемы отопления – наличие дисбаланса между нагревом радиаторов, в зависимости от их удаленности от котла. Это объясняется постепенным охлаждением теплоносителя во время его циркуляции по трубам. Как результат, ближайшие по линии следования теплоносителя батареи оказываются более нагретыми, чем расположенные в удалении. В таких случаях лучше применять приборы чугунного типа, для которых характерно медленное остывание.

Схема «Ленинградка»

Система отопления Ленинградка является усовершенствованной однотрубной системой.

Обе рассмотренные схемы обладают одним общим недостатком – падением температуры в последних радиаторах. В случае с горизонтальной схемой у нас имеются холодные радиаторы в горизонтальных цепочках, а в случае с вертикальной – в вертикальных цепочках. То есть в последнем случае это целый первый этаж.

Схема отопления «Ленинградка» в частном доме позволяет компенсировать остывание теплоносителя при прохождении очередного радиатора. Как она реализуется? В этой схеме предусмотрены перемычки-байпасы, располагающиеся под батареями. Что они дают? Перемычки позволяют направить часть теплоносителя в обход радиаторов, поэтому на выходе теплоноситель столь же теплый, как и на входе (незначительными отклонениями можно пренебречь).

Достоинства и недостатки схемы «Ленинградка»

Ленинградка способствует более равномерному отапливанию помещений.

У каждой схемы есть свои достоинства и недостатки. В чем заключаются плюсы схемы «Ленинградка»?

• Более равномерное распределение тепла по всему дому.
• Сравнительно простая модернизация.
• Возможность регулировки температуры в отдельных помещениях (как в двухтрубных системах).

• ограниченная длина магистрали – если радиаторов в горизонтальной цепочке много, то потери все-таки будут;
• необходимость использования труб большого диаметра для более равномерного распределение тепла.

От последнего недостатка можно избавиться путем установки в систему циркуляционного насоса.

Особенности монтажа «Ленинградки»

Варианты подключения «Ленинградки» в однотрубной вертикальной схеме.

Создавая системы отопления частных домов своими руками, многие люди активно используют схему «Ленинградка». Как она прокладывается? Для создания схемы необходимо разместить радиаторы и проложить под ними трубу, от которой делаются отводы к входам и выходам радиаторов. То есть под каждым радиатором образуется перемычка. Кроме того, на каждый радиатор мы можем установить три крана – первые два крана устанавливаются на входах и выходах, а третий устанавливается на саму перемычку. Что это дает?

• С помощью кранов можно регулировать температуру в отдельных комнатах.
• Возможность исключения какого-либо радиатора без отключения всей системы (например, если один радиатор потек и требуется его замена).

Таким образом, схема «Ленинградка» является оптимальной схемой для одноэтажных и двухэтажных домов небольшого размера – можно сэкономить на материалах и добиться равномерного распределения тепла по помещениям.

Классификация двухтрубных систем

Двухтрубные системы имеют различные варианты монтажа и могут различаться типом расширительного бака (открытая и закрытая разводка), способом крепления (верхняя и и нижняя), вариантами компоновки (вертикальная и горизонтальная система) и способом подачи теплоносителя (тупиковая и последовательная разводка).

Открытая и закрытая разводка

Любая система отопления является замкнутым контуром, в котором присутствует расширительный бак. Он необходим, так как теплоноситель при нагреве расширяется, что приводит к повышению давления в трубах.

При использовании открытой разводки в контур устанавливается бак, у которого есть контакт с атмосферой, благодаря чему стабилизируется давление в системе, но часть жидкости при этом испаряется, и потому так важно регулярно контролировать объем воды, что создает дополнительные проблемы при обслуживании системы. Еще один недостаток открытой разводки – это возможность использовать для нагрева батарей только воду. Гликоли и антифризы в такой разводке использовать нельзя, при их испарении образуются токсичные пары, что недопустимо для открытого расширительного бака

Гликоли и антифризы в такой разводке использовать нельзя, при их испарении образуются токсичные пары, что недопустимо для открытого расширительного бака

Еще один недостаток открытой разводки – это возможность использовать для нагрева батарей только воду. Гликоли и антифризы в такой разводке использовать нельзя, при их испарении образуются токсичные пары, что недопустимо для открытого расширительного бака.

Основное отличие закрытой разводки – это наличие в отопительном контуре расширительного бака, у которого нет контакта с атмосферой. Бачок мембранного типа эффективно справляется с компенсацией высокого и низкого давления в системе, а также позволяет использовать для отопления антифризы и гликоли.

В закрытой разводке всегда стабильное давление, что исключает выход насоса и котла из строя, и продлевает срок эксплуатации отопительного оборудования.

Возможность использования антифриза предотвращает замораживание теплоносителя в зимнее время – это еще один бонус от использования закрытой разводки.

Вертикальная и горизонтальная система

Двухтрубная система отопления бывает горизонтальной и вертикальной.  Горизонтальная организация используется в одно-двухэтажных постройках, а для стравливания воздуха из контура на радиаторах применяются краны “Маевского”.

Преимущество горизонтальной компоновки – это простота установки и минимальные расходы на комплектующие. Недостаток один – высокая вероятность завоздушивания системы.

Вертикальная компоновка чаще используется в многоэтажных домах. Её главное преимущество – это вывод воздуха из контура отопления в автоматическом режиме.

Воздушные карманы уходят по трубам вверх, где стравливаются через выпускной вентиль или расширительный бак. Подключение к стояку осуществляется на каждом этаже по отдельности, что повышает надежность и эффективность отопления.

Верхняя и нижняя разводка

В двухтрубной системе отопления используется верхняя и нижняя разводка. В первом случае система отопления крепится под потолком, а к радиаторам, закрепленным возле окон и дверей балкона (зоны скопления холодного воздуха), идут ответвления от основного контура. В нижний, отводной контур отопления поступает остывающая в ходе циркуляции вода.

Верхняя разводка рекомендована для больших помещений, где качество отопления доминирует над интерьером. В жилых домах этот тип разводки практически не применяется.

При нижней разводке подающие и отводящие каналы расположены около пола, что делает трубы незаметными. Выделим следующие преимущества такой организации:

1. Простота монтажа,
2. Патрубки батарей и точки разводки находятся на одном уровне,
3. Монтаж идёт на одном уровне и требуется минимальный расход труб.

Попутная и тупиковая системы

В двухтрубных отопительных системах используется попутная и тупиковая подача теплоносителя. Разнонаправленная подача горячей воды и обратки применяется при тупиковом способе отопления. При такой схеме контура монтируются байпасы, а батареи закрепляются на замкнутых участках, что позволяет выключать каждый из радиаторов без нарушения работы отопления.

Попутная система называется петлей Тихельмана

В этом случае проще производится балансировка и настройка, что особенно важно при большой длине отопительного контура. Теплоноситель движется в попутном направлении, что повышает КПД отопительного контура. https://www.youtube.com/embed/0y70p0Imahk

Новейшие отопительные системы

Пример довольно доступной и в то же время эффективной системы, подходящей как для загородного дома, так и для квартиры, – электрический теплый пол. Понеся сравнительно небольшие расходы на устройство такого обогрева, можно обеспечить жилище теплом и не покупать никаких котлов. Недостаток один — стоимость электроэнергии. Но учитывая, что современный напольный обогрев довольно экономичен, да при наличии многотарифного счетчика данный вариант может оказаться приемлемым.

Для справки. При устройстве электрического теплого пола используется 2 вида нагревателей: тонкая полимерная пленка с нанесенными углеродными элементами либо греющий кабель.

В южных регионах с высокой солнечной активностью неплохо себя показывает еще одна современная отопительная система. Это водяные солнечные коллекторы, устанавливаемые на кровле зданий или других открытых местах. В них с минимальными потерями вода нагревается напрямую от солнца, после чего подается в дом. Одна беда – коллекторы абсолютно бесполезны ночью, а также в северных регионах.

Различные гелиосистемы, берущие тепло от земли, воды и воздуха и передающие его в частный дом – это установки, в которых реализованы самые современные технологии отопления. Расходуя всего 3—5 кВт электроэнергии, эти агрегаты способны «перекачать» извне в 5—10 раз больше тепла, отсюда и название – тепловые насосы. Дальше с помощью этой тепловой энергии можно нагревать теплоноситель или воздух, — на ваше усмотрение.

Примером воздушного теплового насоса может служить обычный кондиционер, принцип работы у них одинаков. Только гелиосистема одинаково хорошо обогревает загородный дом зимой и охлаждает летом.

Общеизвестный факт: чем инновация в системе отопления эффективнее, тем она дороже, хотя и требует меньших расходов при эксплуатации. И наоборот, дешевые в монтаже высокотехнологичные системы электрообогрева заставляют нас платить впоследствии за израсходованное электричество. Тепловые насосы же настолько дороги, что большинству граждан постсоветского пространства они недоступны.

Вторая причина, почему домовладельцы тяготеют к традиционным системам, — это прямая зависимость современного отопительного оборудования от наличия электроэнергии. Для жителей отдаленных районов этот факт играет большую роль, оттого они предпочитают строить печи из кирпича и топить дом дровами.

Металлопластиковые

Сборкой системы отопления из металлопластиковых труб может заниматься человек без особых знаний и опыта. Соединяются трубы посредством фитингов

Преимуществом таких труб является отсутствие отложений на стенках, из недостатков внимание привлекает большая вероятность протечек в системах из полипропиленовых труб.

Чтобы решить вопрос, как правильно развести отопление, нужно обладать определенными знаниями и навыками. Допущенные ошибки могут стать причиной дополнительных расходов. Поэтому все монтажные и вычислительные работы лучше доверить квалифицированному специалисту.

Схема монтажа отопления с тёплым полом в частном доме

В предыдущих разделах мы разбирались с тем, какой котел лучше использовать для организации отопления в своем доме и как сделать разводку труб. Здесь мы рассмотрим еще один вариант – теплый пол.

Как и любая другая монтажная работа, установка теплого пола подразумевает ряд работ. Начинать необходимо с проектирования. Затем, на основании сделанного проекта подбираются материалы и комплектующие. Сюда входят трубы, коллектор со смесительным узлом, утеплитель. Затем готовится основание, куда будут укладываться трубы и проводится монтаж всей системы. Когда все готово, делается пробный пуск. Если всё работает нормально, то основание заливается, проводится первичный запуск и прогрев.

По технической конструкции теплый пол представляет собой что-то вроде слоеного пирога, в который слоями располагаются все комплектующие. Основанием является либо грунт, либо бетонная плита, на которые укладывается тонкая пленка – полиэтилен являющаяся гидроизоляцией. Затем укладывается теплоизоляционный материал, например, экструдированный пенополистирол. Наверх теплоизоляционного материала кладутся трубы и все это заливается цементом.

Схема такого «пирога» выглядит:

При монтаже теплого пола, на что необходимо обратить внимание, так это на расположение труб. Существуют две основные схемы укладки – «змейка» и «улитка». Отличаются они только по способу монтажа, поэтому выбрать вы можете любую, какую вам удобнее всего укладывать

Отличаются они только по способу монтажа, поэтому выбрать вы можете любую, какую вам удобнее всего укладывать.

Интервал между трубами зависит от климата. В регионах где холодно, интервал устанавливают в 10 см, в теплых краях можно сделать побольше – 15 см. Длина труб, которые нужны для укладки, рассчитывается следующим образом.

Если брать за основу расстояние между трубами в 10 см, то на один квадратный метр понадобится 10 м труб, а при расстоянии в 15 см – понадобится 6,5 м.

Что касается самих труб, используются они из металлопластика, сшитого полиэтилена и металлические (медные или гофрированные). Диаметр таких труб должен быть 16 и 20 мм (Ду10, Ду15). Лучше всего подходят трубы из металлопластика.

Когда вы нарисуете схему расположения, то по количеству нагревательных контуров на схеме, приобретаете коллектор с соответствующем количеством выходов.

Итак, как происходит монтаж труб

Основа для пола покрывается полиэтиленовой пленкой с напуском на стены. Затем стены на высоту монолита обклеиваются демпферной полосой. Напуск пленки надо будет вывести поверх этой ленты. После устанавливается специальный шкаф, в котором находятся коллектор и насос.

Затем, по нарисованной схеме устанавливаются трубы, а на деформационных швах протягивается компенсационная лента.

Остается протянуть магистрали к радиаторам и утеплить их теплоизоляционным рукавом. И последнее – коллектор подсоединяется к отопительной системе, а насос – к электросети.

Как только вся сборка будет закончена, все контуры заполняются водой для проверки герметичности стыков.

После того, как вы убедились, что все нормально, можно заливать пол. Для заливки берется цементно-песчаный раствор, в который необходимо добавить пластифицирующую смесь. Приобретается она в магазине. Что касается раствора то его можно сделать самостоятельно из расчета одна часть цемента М400 смешивается с тремя частями песка.

Чтобы правильно и ровно залить пол, нужны специальные металлические рейки, которые при помощи уровня устанавливаются на необходимой высоте. Затем готовится раствор и начинается заливка от самого дальнего угла. Что бы трубы в жидком растворе не поднялись, их оставляют с теплоносителем внутри, тем самым утяжеляя трубы.

Заливается пол участками и каждый участок необходимо выравнивать, а при наличии жидких ямок добавлять в них более густой раствор.

Когда весь пол будет залит, его оставляют застывать примерно суток на двое. Затем поверхность зачищается, демпферная лента срезается, а стяжка опрыскивается водой и накрывается пленкой. Делают это в течение 10 дней. Примерно через месяц цементная стяжка будет готова окончательно и можно приступать к балансировке с помощью специальных вентилей в коллекторе. Ими регулируется расход теплоносителя во всех контурах так, что бы он был одинаковым. Вообще, этот этап рекомендуется делать при помощи специалиста.

После этого проводится проверка уже горячим теплоносителем и монтаж теплого пола можно считать завершенным.

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

• с одной трубой;
• двумя;
• коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

• тупиковая;
• попутная;
• коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

• Более равномерный прогрев всего домовладения;
• Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
• Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
• Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Выводы и полезное видео по теме

В интересных видеороликах представлена полезная информация о схемах, составных частях, монтаже жидкостных систем отопления, а также о личном опыте монтажа.

Видео #2. Обзор схем двухтрубной системы обогрева:

Видео #3. Практическое применение лучевой схемы:

Видео #4. Подробная инструкция по монтажу системы отопления:

Совет всем, кто хочет самостоятельно оборудовать сложную отопительную систему в загородном доме: при составлении проекта обязательно проконсультируйтесь со специалистом, чтобы после монтажа не столкнуться с непредвиденными обстоятельствами. Сантехники помогут выбрать надежное оборудование, подскажут более эффективную схему разводки, сделают точные расчеты, а результатом станут уют и тепло в доме.

Появились вопросы в ходе ознакомления с предложенной нами информацией? Хотите поделиться полезными сведениями или собственным опытом в устройстве отопительного контура? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке.