Двухтрубная система отопления частного дома

Самой популярной, несмотря на наличие инновационных технологий, остается «классическая» система отопления. То есть с нагревом воды (или какого-то иного жидкого теплоносителя) в котельной и ее дальнейшим переносом по системе проложенных трубопроводов по помещениям для осуществления теплообмена. Тип генератора тепла может быть разным (газовый котел, электрический, твердо— или жидкотопливный, или даже печь с водяным контуром), но общий принцип работы при этом остается тем же.

Она отличается достаточно высокой эффективностью, способностью создавать наиболее комфортный микроклимат, несложна и понятна в эксплуатации, и при правильном проектировании и монтаже – очень хорошо поддается регулировкам.

Но при всей внешней схожести применяемых водяных систем, они могут довольно существенно различаться конструкционно, использовать различные принципы транспортировки теплоносителя по радиаторам, установленным в помещениях. Предмет нашего сегодняшнего рассмотрения – двухтрубная система отопления частного дома, которую, при имеющихся недостатках, все же можно считать оптимальным вариантом.

Что такое двухтрубная система, и почему она считается оптимальной?

Если обрисовать принцип работы любой «водяной» системы отопления, так сказать, в двух словах, то он заключается в следующем.

• В котле за счет того или иного внешнего источника энергии производится разогрев воды или другого теплоносителя до определённого уровня температуры.
• Любая система представляет собой замкнутый контур труб, по которым теплоноситель и передается на приборы теплообмена (радиаторы или конвекторы), и возвращается обратно в котельную. Таким образом, вода отдает тепло в помещения, постепенно остывая при этом.
• Остывший теплоноситель поступает вновь в котельную, разогревается – и так цикл повторяется дальше и дальше, пока работает котел. В хорошо отлаженной автономной системе, кстати, котёл осуществляет нагрев далеко не постоянно – при достижении требуемого уровня обогрева в помещениях его работа приостанавливается автоматикой, и обратное включение произойдет при падении температуры до какого-то заранее установленного порога.

Этот принцип функционирования един для всех подобных систем. Замкнутость общего контура обеспечивает постоянную циркуляцию воды и передачу тепла. Но вот сам замкнутый контур может быть организован по-разному, в чем и кроется главное отличие систем.

Проще всего, конечно, связать подающий и обратный патрубок котла (или коллектора, если речь идет о каком-то выделенном участке системы) одной трубой, на которой расположить все необходимые радиаторы отопления, словно «нанизав» их на этот замкнутый петлей контур. Именно так (в той или иной вариации) устроена однотрубная система.

Действительно, очень просто, но давайте взглянем на схему – и совершенно очевидным покажется главный ее недостаток.

Даже незнакомому с законами теплотехники читателю совершенно должно быть понятно, что теплоноситель, последовательно переходящий от одного теплообменного прибора к очередному — значительно теряет в температуре. Это и понятно: что для предыдущего радиатора является «обраткой», для последующего уже становится подачей. В масштабах даже не самой большой системы отопления эта разница становится очень существенной. То есть по мере удаления от котельной нагрев батарей все меньше и меньше.

В таком примитивном виде, как показано выше, однотрубная система, конечно, практически не применяется – это было бы совсем уже бездарное исполнение. Чаще используют более совершенные схемы, позволяющие все же каким-то образом регулировать их работу.

Примером может служить популярная однотрубная система, известная под характерным названием «ленинградка». И хотя в ней перепады температур на батареях уже не столь выражены, полностью избавиться от него не получается – все равно в трубу подачи идет постоянный подмес остывшего теплоносителя на каждом из радиаторов.

Система отопления «ленинградка» — достоинства и недостатки

Подобная схема организации контуров завоевала широкую популярность за экономичность в плане расхода материалов, простоту монтажных работ. Что из себя представляет система отопления «ленинградка», по каким принципам создается и отлаживается – читайте в специальной публикации нашего портала.

Существует, безусловно, немало способов свести к минимуму это негативное явление. Так, например, по мере удаления от котельной постепенно увеличивают количество секций радиаторов, устанавливают специальные термостатические устройства, варьируют диаметры труб на разных участках контура. Тем не менее, полностью избавиться от «температурного градиента» от радиатора к радиатору – невозможно. Все равно зависимость последующих отопительных приборов от предыдущих прослеживается.

Вот поэтому-то двухтрубная система отопления и становится оптимальным решением. В ней подобное явление исключается.

Каждый прибор теплообмена в обязательно порядке связан с двумя трубами – по одной подается горячий теплоноситель, поступающий из котельной, по другой отводится остывший, «поделившийся» своим теплом с воздухом в помещении.

Цены на газовые котлы

газовый котел

Обратите внимание – нигде на всем протяжении трубы подачи к ней не производится подмеса остывшего теплоносителя. То есть можно говорить о том, что на входе в любой из радиаторов сохраняется «температурный паритет». Если разница и есть, то она связана лишь с тем, что возможны незначительные потери температуры за счет теплоотдачи от самого тела трубы. Но этот момент существенным считать нельзя, тем более что трубы при скрытой их проводке очень часто заключаются в термоизоляцию.

Одним словом, труба подачи превращается в своеобразный коллектор, от которого уже идет раздача на приборы теплообмена. А вторая труба-коллектор отвечает за сбор и транспортировку в котельную остывшего теплоносителя. И никакой значимой зависимости функционирования любого из отдельно взятых радиаторов от работы других – не прослеживается.

Какие преимущества характерны для такой системы?

• Прежде всего, равномерное распределение температуры на входах в радиаторы позволяет очень гибко управлять системой отопления в целом. Для каждой из батарей может быть выбран свой тепловой режим работы, например, установкой термостатических регуляторов – в зависимости от типа отапливаемого помещения и его реальной потребности в притоке тепла. Это никак не сказывается на работе других участков общего контура.

• В отличие от однотрубной системы, отмечаются минимальные потери давления в контуре. Этим достигается упрощение балансировки всех участков контура, появляется возможность использования не столь мощного, то есть менее дорогостоящего и более экономичного циркуляционного насоса.
• Нет никаких ограничений ни по длине контуров (в разумных пределах, естественно), ни по этажности здания, ни по сложности разводок. То есть систему можно вписать в частный дом любой планировки и площади.
• Любой из радиаторов при необходимости вывести из эксплуатации — отключить, если нет необходимости обогрева конкретного помещения, или даже демонтировать для проведения тех или иных профилактических или ремонтных работ. На общей работоспособности системы это никак не сказывается.

Как видно, уже перечисленных выше достоинств вполне достаточно, чтобы понять все выгоды установки именно двухтрубной системы отопления. Но, возможно, у нее есть серьезные недостатки?

• Да, конечно, и к таковым в первую очередь можно отнести более высокую стоимость первоначальных вложений. Причина банальна, и кроется уже в самом названии – труб для такой системы потребуется гораздо больше.
• Второй недостаток неразрывно связан с первым — раз больше труб, значит, масштабнее и сложнее монтажные работы в период создания системы.

Правда, и здесь можно сделать оговорку. Дело в том, что специфика двухтрубной системы отопления нередко позволяет обойтись трубами небольшого диаметра. Так что суммарные затраты, по сравнению с однотрубной разводкой с такими же показателями тепловой отдачи, могут различаться все же не столь пугающе. И это – с получением целого комплекта явных преимуществ!

Еще одним недостатком можно считать более значительный объем теплоносителя, циркулирующего по трубам. Это, конечно, не имеет существенного значения, если в этом качестве применяется обычная вода. Но в том случае, когда систему предполагается заполнять специальным теплоносителем-антифризом, разница может почувствоваться. Впрочем, тоже не настоль существенно, чтобы из-за этого пренебрегать достоинствами двухтрубной системы.

Какими бывают двухтрубные системы отопления?

Принцип подачи теплоносителя к радиаторам и его отвода по двум разным трубам – он общий для всего разнообразия подобных систем. А вот по иным параметрам они могут довольно серьезно различаться.

Системы открытого и закрытого типа

Как уже говорилось выше, любая система является замкнутым контуром. Но обязательным условием ее нормального функционирования является наличие расширительного бака. Объясняется это просто – любая жидкость при нагревании увеличивается в объеме. Стало быть, необходима какая-то емкость, способная «принять в себя» эти колебания объема.

Расширительный бачок имеется во всех системах. И разница в том, является ли он отрытым, сообщающимся с атмосферой, или герметичным.

Система открытого типа

Системы отопления открытого типа когда-то «властвовали единолично» — других доступных вариантов для собственника дома попросту не предлагалось. Да и в наши дни, даже при возможности иных решений, они все еще остаются весьма популярными.

Главная особенность таких систем – это наличие емкости, установленной в самой высокой точке трубной разводки. Обязательное условие – в баке поддерживается обычное атмосферное давление, то есть он не закрывается герметично.

Пройдемся по основным элементам системы:

1 – котел обеспечивающий нагрев циркулирующего по конурам теплоносителя.

2 – стояк (труба) подачи.

3 – открытый расширительный бак.

4 – приборы теплообмена, установленные в помещениях (радиаторы или конвекторы).

5 – магистраль «обратки».

6 – насос с соответствующей обвязкой, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя по контуру.

Что же такое открытый расширительный бак? Следует правильно понимать — из названия вовсе не следует, что он действительно полностью открытый, то есть не оснащён какой-либо крышкой. Безусловно, чтобы защитить емкость от попадания пыли или мусора, и чтобы хоть в какой-то мере снизить эффект испарения жидкости, как правило, крышка на нем предусматривается. Но она никак не ограничивает  прямой контакт его объема с атмосферой, то есть негерметична.

Расширительный бак открытого типа может быть приобретён в готовом виде, но очень часто домашние мастера изготавливают его и самостоятельно. Для этого может использоваться любая емкость необходимой вместительности (желательно – из материала, стойкого к коррозии).

В нижней части бака имеется патрубок для подключения его к контуру отопления. Могут быть (необязательно) предусмотрены патрубки для подключения к системе подпитки и к трубе перелива – если объём расширившейся воды выходит за установленные пределы, излишек сбрасывается в дренаж.

Определяющим же условием является расположение бака в самой высокой точке системы. Это объясняется двумя обстоятельствами:

— Негерметичный бак установить ниже попросту невозможно – в противном случае, по закону сообщающихся сосудов, теплоноситель будет из него выливаться.

— Открытый расширительный бак в этой позиции отлично справляется с функцией воздухоотводчика. Все пузырьки воздуха или образовавшихся в результате возможных химических реакций газов поднимаются вверх и из бака выходят в атмосферу.

Кстати, показанное на схеме расположение расширительного бака – это вовсе не догма, хотя и практикуется чаще всего. Но возможны и иные варианты:

а — наиболее распространенный вариант: бак расположен непосредственно в верхней части вертикального «разгонного» участка магистрали подачи.

Цены на алюминиевые радиаторы

алюминиевые радиаторы

б — соединение с расширительным баком идет от магистрали «обратки», для чего используется длинная вертикальная труба. Иногда к подобному размещению вынуждают особенности самой системы или даже специфика строения. Правда, в этом случае практически сходит на нет функциональность бака, как газоотводчика. И приходится устанавливать дополнительные устройства на самом контуре в верхней его части и на радиаторах отопления.

в – бак установлен в верхней точке удаленного подающего стока. В принципе, это может быть любой участок верхней петли подачи – главное, чтобы емкость встала в самой высокой точке.

г – скажем сразу, нетипичное расположение бака, сходное с «а», но с насосным узлом непосредственного поле него.

Достоинствами системы открытого типа являются простота ее монтажа, отсутствие необходимости в дополнительных сложных узлах. Полностью исключается риск опасно повышенного давления в системе.

Но и недостатков у нее – немало:

• Самая высокая точка, где можно установить такой расширительный бак, в большинстве случаев в частном домостроении приходится на чердачное помещение. А это означает, что или чердак доложен быть теплым, или сам бак потребует качественной термоизоляции. В противном случае при сильных холодах вода в нем может замерзнуть — а это один шаг до серьезной аварии. Кроме того, нельзя сбрасывать со счетов и немалую непроизводительную утечку тепла из системы.

В интернете можно найти немало примеров, когда открытый расширительный бак пытаются установить внутри помещений под потолком. Вариант, безусловно, возможный, но не всегда. При верхнем расположении трубы подачи пространства под потолком может и не хватить, ведь объем бака рекомендуют выдерживать не менее 10% от объема всего теплоносителя в системе отопления. Да и интерьер помещения такое дополнение, согласитесь, не украсит. Проще будет уже приобрести закрытый мембранный бак.

• Второй явный минус – испарение жидкости, которое, конечно, можно минимизировать, но нельзя исключить полностью. Даже в случае с водой это потребует дополнительных хлопот – контроля за ее уровнем или использования специальных устройств автоматической подпитки. Иначе можно прозевать момент, и система «завоздушится».

Кроме того, открытый бак несовместим с системами, в которых используются специальные теплоносители-антифризы. Во-первых, это расточительно, а во-вторых — испарения многих «незамерзаек» отнюдь не безвредны для человеческого организма.

Не рекомендуется к применению открытый бак и в том случае, если в системе установлен электродный котел отопления. Ввиду особенностей принципа нагрева, эффективность работы котла напрямую зависит от сбалансированного химического состава теплоносителя. Естественно, при постоянном испарении поддерживать оптимальный состав будет чрезвычайно сложно.

Еще один нюанс. Некоторые приборы теплообмена, например, биметаллические радиаторы отопления, раскрывают свои преимущества только при довольно высоких показателях давления теплоносителя в системе. А в случае с открытым баком достичь этого – просто невозможно, так как давление уравновешивается внешним атмосферным. Это тоже следует иметь в виду.

Система отопления закрытого типа

В общую схему такой системы отопления также включен расширительный бак, но он уже имеет совершенно иную конструкцию. Если объяснить просто – то это герметичная емкость, разделённая на две части эластичной перегородкой – мембраной. Одна часть бака заполнена воздухом, с созданием определённого избыточного давления, вторая – сообщается через патрубок с контуром отопления. Примерная схема показана на иллюстрации ниже:

1 – металлический корпус бака.

2 – патрубок для подсоединения к контуру системы отопления.

3 – мембрана, играющая роль эластичной перегородки между двумя камерами бака.

4 – камера, заполняемая теплоносителем.

5 – воздушная камера.

6 – ниппельное устройство для предварительной подкачки воздушной камеры.

Система отопления получается полностью герметичной. Пока она не работает, созданное заранее давление в воздушной камере удерживает мембрану в нижнем положении. По мере нагрева теплоносителя, по законам термодинамики, в системе повышается давление, жидкость старается расшириться в объеме. Единственная возможность для этого – именно расширительный бак. Под действием повышающегося давления теплоноситель начинает прожимать мембрану вверх, тем самым увеличивая объем водяной камеры бака и, соответственно, уменьшая объем воздушной. В воздушной камере от этого также возрастает давление.

Если все рассчитано правильно, и эксплуатационные характеристики расширительного бака соответствуют параметрам системы, то наступает примерный паритет давления в камерах. При измерении уровня нагрева в системе мембрана просто займет несколько иное положение в ту или иную сторону, и при этом равновесие не будет нарушено. При полностью же выключенном отоплении по мере остывания теплоносителя мембрана вновь возвратится на свою исходную нижнюю позицию.

Вот примерна та же упрощенная схема, что использовалась нами выше, но только уже для закрытой системы отопления:

Нумерация основных элементов и узлов системы сохранена, только добавлено два новых пункта.

7 – мембранный расширительный бак.

8 – «группа безопасности».

Все очень просто и весьма эффективно. Бак, безусловно, придется покупать – самостоятельное его изготовление вряд ли разумно. (Есть нюанс – некоторые современные модели котлов отопления, в особенности настенной компоновки, уже оснащены им, как говорится «по умолчанию»). Но эти дополнительные затраты выглядят необременительными, а взамен получается немало преимуществ.

• В принципе, нет вообще никаких ограничений по месту установки мембранного расширительного бака. Чаще всего его монтируют на обратке неподалёку от котла и насосного узла, но это вовсе не является обязательным правилом.

• Закрытая система отопления позволяет выполнять какую угодно разводку труб, если, конечно, в ней используется принцип принудительной циркуляции (об этом будет сказано ниже).
• Хозяин волен использовать любой из возможных теплоносителей.
• В системе можно поддерживать оптимальное значение давления (напора) воды в контурах.
• Теплоноситель не контактирует с воздухом, то есть и не насыщается им, а значит, процессы коррозии на металлических деталях контура не будут активизироваться.

Несколько слов о недостатках, так как их совсем немного:

• Если котел изначально не оснащен расширительным баком, его придется приобретать самостоятельно. Впрочем, с открытым баком ситуация примерно такая же.
• Закрытая система должна быть полностью герметична, с воздухом теплоноситель не контактирует, но процессов газообразования в котле, трубах и радиаторах полностью исключать нельзя. А выхода, как в открытой системе, для газов нет. То есть придётся устанавливать газоотводчики в самых высоких точках системы и на радиаторах.
• Герметичность системы требует контроля. Ситуации возможны разные, и иногда отказ какого-либо уровня защиты может привести к опасному росту давления в контурах. Это чревато и протечками на соединениях, и даже взрывоопасной ситуацией.

Для того чтобы бороться с указанными негативными особенностями, в закрытой системе обязательно предусматривается установка так называемой «группы безопасности».

Цены на биметаллические радиаторы

биметаллические радиаторы

1 – контрольно-измерительный прибор. Это или просто манометр, показывающий уровень давление теплоносителя в системе, или даже комбинированный прибор, одновременно показывающий еще и температуру нагрева.

2 – автоматический возхдухоотводчик, самостоятельно стравливающий скопившиеся газы.

3 – предохранительный клапан, с предустановленным уровнем срабатывания. То есть в том случае, если давление достигнет возможного «потолка», клапан выпустит излишек жидкости, предотвращая создание опасной ситуации.

Очень часто группу безопасности устанавливают непосредственно в котельной – так проще отлеживать показания манометра. Нередко отопительные котлы уже имеют в своей конструкции подобный предохранительный узел. Правда, это не избавляет владельца от необходимости установки клапанов-воздухоотводчиков и в верхних точках системы отопления.

Подбор нужной модели расширительного бака подчиняется определенным правилам и проводится на основании расчетов. Об этом обязательно будет рассказано в серии публикаций, специально посвященной проведении расчетов всех основных элементов двухтрубной системы отопления.

Различия по принципу организации циркуляции теплоносителя.

Для нормального теплообмена теплоноситель не должен быть статичным – он постоянно перемещается по контуру отопления. А достигаться эта необходимая циркуляция может по-разному.

Двухтрубная система с естественной циркуляцией теплоносителя.

Еще не столь давно подобная система в частных домах считалась чуть ли не единственно возможной – приобрести насосное оборудование было очень непросто. Ничего, как говорится, вполне обходились. Не отказываются от нее многие и по сей день – за ее безотказность и полную энергонезависимость.

Перемещение потока теплоносителя в этой системе обусловлено воздействием естественных сил гравитации, возникающих из-за разности плотности разогретого и остывшего теплоносителя. Кроме того, этому же способствует и особое расположение отдельных элементов контура отопления.

Проще понять принцип поможет расположенная ниже схема:

Вначале посмотрим на верхнюю часть схемы. Цифрами на ней обозначено следующее:

1 – котел отопления.

2 – труба подачи, и, в частности – ее вертикальный так называемые разгонный участок большого диаметра, обычно устанавливаемый непосредственно от котла.

3 – прибор теплообмена – радиатор. На схеме условно показан самый нижний радиатор в системе. Он обязательно должен располагаться с превышением относительно котла. Эта величина разницы высот показана буквой h.

4 – труба «обратки».

При нагреве теплоносителя в котле плотность жидкости меняется – горячая вода всегда имеет плотность (Ргор), которая меньше, чем у остывшей (Рохл). Естественно, это уже придает потоку направление вверх, по разгонному участку. От верхней точки все трубы прокладываются с небольшим уклоном вниз (в зависимости от диаметра – от 5 до 10 мм на метр длины трубы). Это – второй фактор, способствующий естественному потоку.

И, наконец, смотрим на нижнюю часть схемы. Отбросим верхний «красный» участок – оставим только «обратку» от последнего радиатора до котла. Здесь уже разницы в плотности нет – вода отдала свое тепло на последней батарее, и с примерно таким же уровнем температуры течет в сторону котельной. Но вот то самое превышение по высоте, о котором было сказано выше, делает свое дело. Перед нами – не что иное, как обычные сообщающиеся сосуды. Вполне понятно, что любая гидравлическая система с жидкостью равной плотности и температуры будет стремиться к равновесию. То есть, в данном случае – к равенству уровней в обоих «сосудах». Получается, что таким расположением, даже если не предусмотрен уклон (а он все равно обычно задается даже на этом участке), создаётся направленный ток теплоносителя в сторону котла. Чем значительнее это превышение «h», тем больше естественно создаваемый напор. Правда, эта высота даже в самой крупной системе все же не должна превышать 3 метров.

Консолидированное действие всех этих взаимосвязанных факторов и создает устойчивую циркуляцию в отопительном контуре.

Достоинства системы с естественной циркуляцией теплоносителя следующие:

• Надежность и безотказность – никаких сложных механизм или узлов не предполагается, и долговечность всей системы, в принципе, зависит исключительно от состояния труб контура и радиаторов.
• Полная независимость от электропитания. Не предполагается, естественно, и никаких затрат на потреблённую электроэнергию.
• Отсутствие насосного оборудования – это еще и бесшумная работа системы.
• Система с естественной циркуляцией обладает очень полезным качеством саморегуляции. Что это означает? Допустим, температура в помещениях дома близка к оптимальной. Теплоотдача на радиаторах идет не столь интенсивно, теплоноситель остывает меньше, стало быть, и разница в плотности становится менее ощутима. Это ведет к «успокоению» потока. Похолодало. Вода в батареях охлаждается сильнее, растет разница в плотности горячего и остывшего теплоносителя, и потому интенсивность его циркуляции самопроизвольно возрастает. Таким образом, система как бы сама постоянно стремится к оптимальному балансу температур. Это свойство существенно упрощает регулировку системы, так, что зачастую не приходится устанавливать дополнительных термостатических приборов в помещениях.
• Если появится желания, то любую систему с естественной циркуляцией можно без особого труда оснастить еще и насосным узлом.

Всё это замечательно, но и весьма серьезных недостатков у такой системы – порядочно.

• Ожидаются немалые сложности с монтажом контуров. Во-первых, должны применяться трубы довольно большого диаметра, что и утяжеляет всю конструкцию, и делает ее более дорогой. Причем на различных участках размеры труб должны правильно варьироваться. Во-вторых, обязательно должен соблюдаться уклон труб, и иногда это становится в силу особенностей помещений немалой проблемой. В-третьих, система будет корректно работать только при верхней подаче теплоносителя в радиаторы, то есть о скрытой подводке труб придется забыть.

• Существуют ограничения по удалённости радиаторов от котельной, если рассматривать в плане. В противном случае гидравлическое сопротивление трубопроводов и арматуры могут превысить создаваемый естественный напор теплоносителя, и на удаленных участках циркуляция замрет.
• Малые показатели давления в трубах практически полностью лишают возможности использовать современные термостатические приборы для точной регулировки температуры на радиаторах. Система «теплых полов» при естественной циркуляции невозможна в принципе.
• Система получается довольно инертной. Чтобы она заработала в «штатном режиме», потребуется первичная работа котла на большой мощности, иначе циркуляция не пойдет.
• Энергоэффективность такой системы – не самая лучшая. Часть выработанной энергии растрачивается именно на создание условий для обеспечения циркуляции. Это обстоятельно делает нежелательным применение контуров с естественной циркуляцией, если установлен электрический котел – потери обойдутся слишком дорого.

Но , тем не менее, система с естественной циркуляцией — вполне жизнеспособна, и применяется довольно часто. Выше говорилось, что она не рассчитана на большие дома. Следует правильно понимать, что здесь имеется в виду «раскинутость» здания в плане – удаленность радиаторов от котла в горизонтальной проекции не может быть больше 25, максимум – 30 метров. Да и попробуйте соблюсти уклон на таком значительном расстоянии!

А вот для компактного в плане дома, даже в два этажа, система подойдет вполне. Практикой доказано, что естественная циркуляция, без применения какого бы то ни было насосного оборудования, справится с высотой разгонного участка до 10 метров. А это, согласитесь, немало. Скажем, если «отдать» на этаж по 3 метра высоты, и с учетом расположения котельной ниже уровня радиаторов (например, в полуподвальном или подвальном помещении), то для двухэтажного дома возможностей хватит даже с запасом.

Пример открытой двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией для двухэтажного дома приведен на иллюстрации ниже:

В самой нижней точке системы отопления расположен котел (поз.1). Как уже говорилось, он должен находиться ниже радиаторов первого этажа на величину h. В непосредственной близости от котла в магистраль «обратки» врезана труба водопровода (поз. 2), которая обеспечивает первичное заполнение системы или ее подпитку по мере необходимости – при постепенном испарении теплоносителя.

От котла вверх проложена «разгонная» труба полдачи большого диаметра. Она проложена до открытого расширительного бака, установленного в водочном помещении (поз. 3).  Бак в данном случае сделан большого объема и расположен примерно по центру здания. Дело в том, что в показанной схеме он исполняет еще одну интересную функцию – становится подобием коллектора, от которого в разные стороны расходятся стояки подачи. К этим стокам подключены радиаторы (поз. 4) и второго, и первого этажа, от которых, в свою очередь, опускаются трубы «обратки», замыкающиеся на обратном коллекторе, ведущем к котлу. На каждом из радиаторов установлены вентили (поз. 5), позволяющие и перекрывать это участок (например, для проведения профилактических и ремонтных работ), и довольно точно регулировать теплоотдачу батареи.

Выше уже упоминалось, что очень важное значение имеет правильный подбор диаметров труб для каждого из участков системы. Это в идеале требует специальных расчетов, хотя многие опытные мастера без проблем подбирают нужные диаметры, основываясь на практике многолетней работы.

На данной схеме диаметры обозначены буквами латинского алфавита. Участки труб с показанными диаметрами ограничены точками врезки ответвлений (тройников) или радиаторов.

a — ДУ 65 мм

b — ДУ 50 мм

c — ДУ 32 мм

d — ДУ 25 мм

е — ДУ 20 мм

(ДУ – диаметр условного прохода трубы).

Система отопления с принудительной циркуляцией

С этой системой подробных объяснений, наверное, и не потребуется. Циркуляция теплоносителя в ней обеспечивается установкой насосного узла (одного или даже нескольких, если система сильно разветвленная и требует различных значений напора на отдельных своих участках).

двухтрубная, однотрубная система отопления 2-х этажного частного дома + Видео – Ремонт своими руками на m-stone.ru

Схема отопления 2 х этажного частного дома

Ну а если разрабатывается схема отопления 2 х этажного частного дома, то задача становится еще сложнее. Мало того что возрастает количество помещений и протяженность тепловых трасс. Важно добиться необходимого равномерного распределения тепла по всем помещениям, вне зависимости от того, на каком этаже они расположены и какую имеют площадь.

В настоящей публикации будут рассмотрены основные элементы системы отопления частного дома и приведены несколько схем, которые уже проверены в эксплуатации. Безусловно, необходимо упомянуть о преимуществах и недостатках каждого из вариантов.

Какие существуют системы отопления?

Содержание статьи

1 Какие существуют системы отопления?1.1 Открытые и закрытые системы отопления1.2 Системы с естественной и принудительной циркуляцией2 Преимущества и недостатки различных систем3 Схемы разводки в двухэтажном доме3.1 Видео: полезная информация по схемам радиаторного отопления4 Основы расчета главных элементов системы отопления4.1 Как рассчитать требуемую мощность котла?4.1.1 Калькулятор расчета требуемой тепловой мощности котла отопления4.2 Расширительный бачок4.3 Циркуляционный насос4.3.1 Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса4.3.2 Калькулятор расчета требуемого напора, создаваемого циркуляционным насосом5 Видео: Двухтрубная система отопления двухэтажного дома (полипропилен)

Открытые и закрытые системы отопления

Прежде всего необходимо рассмотреть и сравнить две базовые схемы – системы отопления открытого и закрытого типа. В чем их главное различие?

По трубам циркулирует теплоноситель – жидкость с высокой теплоёмкостью, переносящая тепловую энергию от места нагрева – отопительного котла, к точкам теплообмена – радиаторам, конвекторам, контурам теплых полов и т.п. Как и любое физическое тело, жидкость имеет свойство расширения при повышении температуры. Но, в отличие, например, газов, она является несжимаемым веществом, то есть появляющимся излишкам объема нудно предусмотреть место, чтобы давление в трубах, по законам термодинамики, не возрастало до критических величин.

Для этого в любой системе отопления с жидким теплоносителем предусматривается расширительный бак. Его конструкция и место установки и предопределяет разделение отопительных систем на закрытые и открытые.

Принцип устройства открытой системы отопления показан на схеме:

Принципиальная схема системы отопления открытого типа

1 – отопительный котел.

2 – труба (стояк) подачи.

3 – расширительный бак открытого типа.

4 – радиаторы отопления.

5 – труба «обратки»

6 – насосный узел.

Расширительный бак представляет собой открытую емкость заводского или кустарного производства. Он имеет входной патрубок, который подключен к подающему стояку. Может дополняться патрубками для предохранения от перелива при заполнении системы, для восполнения недостатка теплоносителя (воды).

Открытые расширительные баки

Главное условие – расширительный бак сам по себе должен быть установлен в самой высшей точке системы. Это нужно, во-первых, для того, чтобы излишки теплоносителя попросту не переливались наружу по правилу сообщающихся сосудов, а во-вторых, он служит эффективным возхдухоотводчиком – все пузырьки газа, образовавшиеся при работе системы, поднимаются наверх и свободно выходят в атмосферу.

Под № 6 на схеме показан насосный узел. Хотя очень часто системы открытого типа организуют по принципу естественной циркуляции теплоносителя, установка насоса –никогда не помешает. Тем более, если обвязать его правильно, с обводной петлей и запорными кранами – это даст возможность по мере необходимости переключаться с естественной циркуляции на принудительную и обратно.

Обвязка циркуляционного насоса

К слову, установка открытого расширительного бака именно в верхней точке трубы подачи – вовсе не является каким-то обязательным правилом. Здесь возможны варианты, выбор которых производится исходя из специфических особенностей конкретной системы отопления:

Возможные расположения открытого расширительного бачка

а – бачок расположен в высшей точке главной трубы подачи, отходящей от котла. Можно сказать – классический вариант

б – расширительный бачок связан трубой с «обраткой». Иногда приходится прибегать к такому расположению, хотя у него есть существенный недостаток – бачок не выполняем в полной мере функции воздухоотводчик, и чтобы избежать газовых пробок, такое устройство придётся устанавливать специальные краны на стояках или непосредственно на радиаторах отопления.

в – бачок установлен на дальнем стояке подачи.

г – редко встречающееся расположение бачка с насосным узлом непосредственно после него на трубе подачи.

Ниже приведена схема системы отопления закрытого типа:

Принципиальная схема системы отопления закрытого типа

Нумерация общих элементов сохранена по аналогии с предыдущей схемой. В чем главные отличия?

В системе установлен герметичный расширительный бак (7), имеющий особую конструкцию. Он разделен особой эластичной мембраной на две половины – водяную и воздушную камеру.

Принцип устройства и действия герметичного расширительного бачка

Работает такой бачок очень просто. При температурном расширении теплоносителя его излишки попадают в закрытый бак, увеличивая в объеме водяную камеру за счет растяжения или деформации мембраны. Соответственно, в противоположной воздушной камере возрастает давление. При снижении температуры давление воздуха выталкивает жидкий теплоноситель обратно в трубы системы.

Такой расширительный бак может быть установлен практически в любой точке системы отопления. Очень часто его располагают в непосредственной близости к котлу на трубе «обратки».

Так как система полностью герметична, следует обезопаситься от критического возрастания давления в ней при нештатных ситуациях. Это обуславливает обязательность еще одного элемента – предохранительного клапана, настроенного на определенный порог срабатывания. Обычно это устройство входит в состав так называемой «группы безопасности» (на схеме — №8). Ее стандартная комплектация включает:

«Группа безопасности» в сборе

1 – контрольно–измерительный прибор для визуального отслеживания состояния системы: манометр или совмещенное устройство – манометр-термометр.

2 – автоматический воздухоотводчик.

3 – предохранительный клапан с предустановкой верхнего порога давления или с возможностью самостоятельного регулирования этого параметра.

Схема и особенности коллекторной системы отопления двухэтажного дома

Пожалуй, коллекторная система отопления — это наиболее эффективный способ обогрева любого дома, независимо от количества этажей и комнат. Такую схему еще нередко называют лучевой, так как она, в отличие от других систем отопления, имеет довольно сложную (на первый взгляд) разводку, состоящую из нескольких отдельных ниток (лучей), хотя ее можно смонтировать и самостоятельно, если знать принцип функционирования контура.

Что она собой представляет, какие дает преимущества – с этими и другими вопросами мы детально и разберемся в данной статье.

Но сначала уточнимся с определениями. Для отопления жилых строений используются различные схемы, поэтому неспециалисту в этой области довольно сложно понять суть вопроса, если оперировать лишь спец/терминами.

Что такое коллектор? Данным словом обозначаются различные технические изделия. Применительно к системе обогрева – это устройство, с помощью которого обеспечивается регулирование объема теплоносителя, поступающего в ту или иную нитку контура.

Недостатком других схем отопления является неравномерность прогрева радиаторов по всей длине трассы, неоправданные теплопотери и ряд других. Но главный минус – отсутствие возможности изменения степени нагрева батарей (а в ряде случаев, и их полного отключения) без вмешательства в работу котельного оборудования, то есть изменения режима его работы.

Следует сразу отметить, что система отопления двухэтажного дома с использованием коллекторов – это не что-то особенное. Применение таких теплотехнических устройств может быть комплексным, независимо от того, по какой схеме смонтирован присоединенный контур.

Устройство коллектора отопления

Его несложно понять, если рассмотреть наиболее простую модификацию изделия.

Как видно из рисунка, к такому коллектору можно подключить лишь 2 контура отопления.

Более сложные варианты. Например, на 3 отдельные «нитки».

Недостаток таких распределителей – невозможность регулировки подачи теплоносителя в каждый контур. Поэтому для жилого строения, в котором есть целый ряд разнотипных помещений, в которых необходимо поддерживать различную температуру, целесообразно использовать более совершенные модификации коллектора. На рисунках показаны некоторые варианты такого инженерного решения.

На фото ниже – коллектор со встроенными расходомерами.

Принцип работы коллектора

В него подается теплоноситель, который по системе труб поступает от котла. На устройстве есть несколько патрубков, которые являются входами и выходами для подключаемых контуров. Этим обеспечивается их независимое снабжение (развязка) тепловой энергией, что и позволяет производить ее дозирование (регулирование) по отдельно взятой нитке.

Схемы отопления (варианты)

Какие обогревательные приборы подключать, их тип и количество, места расстановки коллекторов – это определяется еще на этапе проектирования всей отопительной системы. Здесь единой рекомендации не существует. Применительно к строению в 2 этажа можно поставить или 1 «многоканальный» коллектор, или 2 – 3 менее функциональных.  Конкретная схема выбирается исходя из количества комнат и потребителей тепловой энергии.

В упрощенном виде, для большей наглядности, ее можно представить так:

Порядок расстановки и схема подключения радиаторов отопления – это уже отдельные вопросы. Коллекторная схема позволяет обустроить систему различного типа и любой конфигурации. Например, с отоплением подсобного строения (теплицы), с подогревом полов.

Достоинством коллекторных систем является возможность регулировать степень обогрева каждой комнаты индивидуально. Это позволяет не только снизить общие расходы на отопление, но и сделать проживание в доме более комфортным. Например, поддерживать температуру в жилых помещениях на уровне 24 ºС, а в подсобных – несколько меньшем. Что касается комнат на цокольном этаже, которые используются в качестве кладовок, то можно снизить и до +5 ºС, чтобы только избежать промерзания стен.

 Недостаток коллекторной системы отопления – высокая стоимость монтажа. Ведь если прокладывать несколько отдельных ниток, то возрастает расход труб и материалов (утеплителя, герметика и так далее).

Сочетание теплых полов с традиционными радиаторами

Влажный теплый пол и радиаторы действительно можно комбинировать. В Великобритании полы с подогревом являются обычным явлением, например, на первом этаже и радиаторы на верхних этажах.

Поскольку первый этаж, как правило, представляет собой бетонную стяжку, особенно в новостройках, это идеальная конструкция пола для системы водяного теплого пола. Первый или верхние этажи обычно представляют собой деревянную подвесную конструкцию.Они также работают с системами напольного отопления, но иногда более практичным или экономичным может быть установка или сохранение радиаторов наверху.

В наши дни очень популярно устанавливать ufh в расширения новой сборки. Часто домовладелец решает установить УФ-систему на первом этаже. Иногда решается оставить существующую часть первого этажа «как есть», установив только УФГ в самой новой пристройке.

Нас регулярно спрашивают, как эти две системы могут работать вместе, используя одинаковую температуру воды от источника тепла.Например, в старом викторианском доме может потребоваться дополнительное тепло, где потери тепла слишком велики для того, чтобы одна система могла обеспечить отопление всего дома.

На самом деле это очень просто. На приведенном выше чертеже показано, как две системы могут работать с одним и тем же источником тепла. Система теплого пола использует собственную подачу от котла с смесительным клапаном и насосом, установленными на коллекторе, для снижения температуры воды, поступающей в систему теплого пола.При этом горячая вода из котла идет прямо в радиаторную систему и накопитель горячей воды.

Каждой системе необходим двухходовой клапан (т.е. система «S-план»), чтобы обеспечить независимое управление. Радиаторы и горячее водоснабжение обычно контролируются двухканальным таймером, в то время как система теплого пола имеет собственные программируемые комнатные термостаты.

Если система теплого пола оснащена нашим центром коммутации Heatmiser, реле котла подает питание на клапан с электроприводом, когда требуется нагрев, и беспотенциальные контакты на двухходовом клапане запускают котел.

Итак, это очень распространенная дилемма, но с очень простым решением. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о том, как наш опыт в области теплого пола может помочь вам в реализации вашего проекта, или убедитесь в этом сами, посетив наши страницы с технической информацией.

Опубликовано: 14 августа 2013 г.

Отопление жилых помещений — теплые полы

Теплый пол — это система отопления по преимуществу. Он обеспечивает мягкое и приятное тепло и является энергоэффективным.Это эстетично, так как полностью невидимо, оставляя стены свободными для мебели и украшения каждой комнаты без каких-либо ограничений.

Подходит как для нового строительства, так и для ремонта. Он широко используется при ремонте благодаря простоте установки, его общая толщина составляет от 1 до 2 см и возможна на существующий пол. Прямое подключение к электричеству в каждой комнате позволяет провести частичный ремонт дома с ограниченным бюджетом (нет необходимости ни в каких типах котлов, ни в установке труб).

Основная система отопления или дополнительный теплый пол

Следует различать два различных способа использования теплых полов: основная система отопления и дополнительный теплый пол.

Как и основная система отопления (в большинстве случаев), электрические полы с подогревом предназначены для обогрева помещения до заданной температуры. Система регулирования принимает в качестве эталона (заданную температуру) температуру окружающей среды и использует температуру пола в качестве ограничения, чтобы предотвратить нагрев пола до нежелательной температуры.Установленная поверхность зависит от общей необходимой мощности, но обычно она регулируется для покрытия всей доступной площади помещения.

Как дополнительный пол из закаленного пола , электрические полы с подогревом предназначены для обеспечения приятной температуры пола во время присутствия пользователей. Система регулирования принимает за эталон температуру пола, но не контролирует температуру воздуха. В этом случае может потребоваться основная система отопления (нагревательные панели, радиаторы…) для поддержания заданной температуры в помещении.Эта система может быть установлена ​​в любом желаемом месте (например, перед душем или ванной).

Рекомендуемые установки

Существуют различные типы установки, которые мы подробно рассмотрим ниже. Однако важно учитывать два разных типа продуктов с разной процедурой установки:

• Нагревательный кабель (или нагревательный мат ) всегда необходимо заделывать в проводящий материал (бетон, цемент) для правильного отвода тепла к конструкции пола.Рекомендуется как для нового строительства, так и для ремонта.
• Нагревательная пленка для сухой укладки непосредственно под ламинированным полом, без слоя цемента. Ограничение этой простой установки заключается в том, что нагревательную пленку нельзя устанавливать под керамическими полами, которые необходимо закрепить цементом. В основном рекомендуется для ремонта.

Система прямого нагрева

Это основной вид установки для теплого пола. Нагревательный элемент расположен прямо под полом.Применяется как для основной системы отопления, так и для теплого пола.

Для основной системы отопления установленная мощность обычно составляет от 60 до 120 Вт / м ² в зависимости от типа дома и рассчитанных тепловых потерь. Для закаленного пола установленная мощность обычно выше примерно от 150 до 180 Вт / м ² .

Нагревательный кабель проложен непосредственно внутри гибкой цементной или самовыравнивающейся стяжки. Линейная мощность будет ограничена (10-15 Вт / м), чтобы поддерживать уменьшенное расстояние между C-C и обеспечивать однородное распределение тепла.

Нагревательная пленка всегда располагается непосредственно под ламинированным полом и поэтому используется только при прямой установке обогрева. Во влажной среде нагревательная пленка не подходит и ее заменяют алюминиевыми матами с такой же укладкой сухой укладки.

Для ремонта обычно имеется ограниченная толщина для размещения системы отопления. Однако, благодаря нашим специальным изоляционным плитам, электрические теплые полы могут укладываться в очень ограниченную толщину поверх существующего пола: менее 1 см с нагревательной пленкой и менее 1 см с нагревательной пленкой.5 см с нагревательным кабелем.

Установка нагревательной пленки

1. Ламинированный пол
2. Датчик температуры пола
3. PE Паровой барьер
4. Нагревательная пленка ECOFILM
5. Специальная изоляция
6. Пол оригинальный (Плитка — Бетон)

Установка алюминиевого мата

1. Ламинированный пол
2. Датчик температуры пола
3. Алюминиевый мат
4. Специальная изоляция
5. Пол оригинальный (плитка — бетон)

Установка нагревательного мата

1. Напольное покрытие
2. Гибкий цемент
3. Нагревательный мат или нагревательный кабель
4. Датчик температуры пола внутри гофрированного трубопровода
5. Специальная изоляция F-BOARD
6. Гибкий цемент
7. Пол оригинальный (плитка, бетон)

При использовании закаленного пола система отопления обычно включается на ограниченный период времени.Реактивность системы и время нагрева являются ключевыми параметрами. Для обеспечения эффективности системы настоятельно рекомендуется использование специального изоляционного слоя, как описано в предыдущей схеме.

Для системы отопления домов нового строительства общая толщина системы больше не является ограничивающим параметром. Затем следует уделить особое внимание теплоизоляции пола для оптимизации работы и эффективности системы. Мы рекомендуем слой изоляции толщиной 8-10 см для комнаты, расположенной над неотапливаемым помещением или землей, и изоляцию толщиной 5 см для комнаты, расположенной над обогреваемым этажом.Обычные изоляционные слои обычно изготавливаются из вспененного или экструдированного полистирола с подходящей плотностью для предотвращения проникновения кабеля внутрь изоляционного слоя (плотность выше 25 кг / м ³ )

Монтаж нагревательного мата или кабеля в новом строительстве

1. Напольное покрытие
2. Датчик температуры пола в гофрированной трубе
3. Самовыравнивающаяся стяжка
4. Нагревательный мат или нагревательный кабель
5. Теплоизоляция
6. Бетонное основание

СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ПОЛУЗАГРУЗКИ

Эта система используется только для основной системы отопления и с нагревательным кабелем или матами.Нагревательный элемент расположен непосредственно над теплоизоляцией и покрыт слоем бетона толщиной 3-4 см или внутри бетонного основания, например, на металлической решетке.

Система отопления обладает большей инерцией, чем система прямого нагрева, но не подходит для накопительного отопления. Нагревательный кабель может быть размещен с более высоким шагом C-C и более высокой линейной мощностью (до 18 Вт / м), что снижает стоимость приобретения. Однако установка более сложна, и первый нагрев необходимо проводить в соответствии с определенным ступенчатым увеличением температуры.

Полупакет с нагревательным кабелем или матом

1. Напольное покрытие
2. Датчик температуры пола в гофрированной трубе
3. Бетонный слой
4. Сетка стальная
5. Нагревательный мат или кабель
6. Теплоизоляция
7. Бетонное основание

СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ

Из-за относительно сложного регулирования и отсутствия во многих странах ночного тарифа на электроэнергию эта система используется только в определенных определенных случаях.Пол должен иметь достаточно толстый слой (бетон 12-15 см), в котором тепло накапливается в течение ограниченного периода времени (обычно в ночное время), чтобы покрыть тепло, необходимое в течение всего дня. Нагревательные кабели обладают высокой механической прочностью и имеют более высокую линейную мощность (20-33 Вт / м), чтобы обеспечить выходную мощность до 250 Вт / м. ² .

Накопительная система обогрева с нагревательным кабелем

1. Напольное покрытие
2. Датчик температуры пола в гофрированной трубе
3. Бетонный слой для аккумулирования тепла
4. Нагревательный кабель
5. Бетонный слой для аккумулирования тепла
6. Сетка стальная
7. Теплоизоляция
8. Бетонное основание

Этот тип установки рекомендуется, когда необходимая мощность недоступна в дневное время, например, в промышленности с высоким спросом на энергию в дневное время и более низким потреблением в ночное время или для изолированных областей, где мощность инфраструктуры электроснабжения недостаточна. .

Также обычно используется в горных районах, особенно для вторичного жилья, для поддержания минимальной температуры во всем здании, независимо от того, в какой квартире проживает квартира, чтобы предотвратить любые повреждения из-за отрицательной температуры. В этом случае эта система комбинируется с другими дополнительными системами отопления (нагревательными панелями, радиаторами) для достижения нормальной требуемой температуры воздуха.

Полное руководство по изучению водяных и электрических теплых полов, их плюсов и минусов, а также установки и обслуживания теплых полов своими руками! Эндрю Веллингтон

• Домой
• Мои книги
• Обзор ▾
  • Рекомендации
  • Награды Choice
  • Жанры
  • Подарки
  • Новые выпуски
  • Списки
  • Изучить
  • Новости и интервью
  9003 Биография

  5

  00 Искусство

  • Бизнес
  • Детская
  • Христиан
  • Классика
  • Комиксы
  • Поваренные книги
  • Электронные книги
  • Фэнтези
  • Художественная литература
  • Графические романы
  • Историческая литература7
  • История
  • 6 Музыка ужасов
  • 6
  • Тайна
  • Документальная
  • Поэзия
  • Психология
  • Романтика
  • Наука
  • Научная фантастика
  • Самопомощь
  • Спорт
  • Триллер
  • Путешествия
  • Молодые люди
  • Больше 061
  • Сообщество ▾
    • Группы
    • Обсуждения