Какая система отопления лучше: варианты схем подключения

Возникли проблемы в выборе автономного оборудования для обогрева дома? Мы поможем разобраться, какая система отопления лучше и эффективней для обеспечения комфортных условий проживания. К тому же, правильно подобранная схема подключения позволит рационально использовать топливо, предотвратит образование грибка и плесени.

Варианты схем отопительных систем

Главный критерий разделения всех отопительных приборов — вид топлива. Кроме этого есть универсальные котлы, работающие на нескольких типах топлива, что позволяет экономить на потреблении электричества. Предлагаем ознакомиться с существующими схемами подключения различного оборудования для обогрева.

1. Однотрубная. Является простым вариантом для прокладки магистрали для теплоносителя в частном и многоэтажном доме, а также на промышленном предприятии. Применяется в тех случаях, когда проложить трубопровод необходимо быстро и с минимальными финансовыми вложениями. Единственный нюанс, это ограничение протяженности трубопровода по дому до 30 м. Выделяют три типа однотрубной схемы подключения: горизонтальная, вертикальная и «Ленинградка». Отличаются между собой способом подвода и отвода теплоносителя к батареям.
2. Двухтрубная. Батареи подсоединяются подающей магистрали и обратной. Так распределение тепла по зданию происходит более равномерно. К каждому теплообменнику вода поступает примерно с одинаковой температурой. Подобная схема в основном используется в многоэтажных домах с большим количеством обогреваемых помещений. Есть варианты нижнего и верхнего подключения.
3. Лучевая. От двух общих для этажа коллекторов к каждому из радиаторов подходит две трубы. Сами коллекторы подключены к общему котельному оборудованию. При такой схеме можно подключать к отоплению не только батареи, но и «теплый пол». Прокладку лучевой системы необходимо выполнять еще на этапе строительства дома, т. к. внедрять ее в уже готовую постройку будет крайне тяжело.

Какая система отопления лучше

Какая лучше: однотрубная или двухтрубная система обогрева, каждый пользователь решает для себя сам. Выбор зависит от типа жилья и финансовых возможностей.

Кроме этого существует отопление с естественной и принудительной циркуляцией. В первом случае вода проходит по контуру под естественными силами, во втором благодаря работе циркуляционного насоса.

Одноконтурная схема отопления

Одноконтурная система отопления представляет собой последовательно соединенные котел и все радиаторы в доме. Работа отопительной системы с одним контуром происходит достаточно примитивно. По одному замкнутому трубопроводу циркулирует теплоноситель. Проходя через котел, вода нагревается и течет через радиаторы, отдавая им тепло. После этого теплоноситель охлаждается и снова поступает в нагревательный прибор.

При прокладке отопления в многоэтажном доме рекомендуется устанавливать промежуточный насос, который создает необходимое давление в подающей трубе для продвижения теплоносителя по замкнутому контуру.

Обустройство однотрубного отопления с горизонтальной ориентацией возможно в одноэтажном доме, на даче, складском помещении и т. д. Вертикальная разводка применяется в зданиях с двумя и более этажами.

К преимуществам одноконтурного отопления относят:

• легкое проектирование и монтаж;
• гидравлическая устойчивость;
• небольшие затраты на покупку оборудования и его установку;
• хорошая циркуляция воды и равномерное ее распределение на все радиаторы;
• в качестве теплоносителя можно использовать антифриз.

Недостатки однотрубной системы в следующем:

• сложное проектирование и гидравлический расчет;
• взаимозависимость работы всех элементов сети;
• на одном стояке можно установить ограниченное количество обогревательных элементов;
• для частного дома необходима установка расширительного бачка с краном для стравливания воздуха;
• высокие теплопотери.

Повысить эффективность однотрубной системы можно установкой байпасов — отрезков трубы, соединяющие прямую и обратную трубу радиатора. Это даст возможность подключить к батарее терморегуляторы для контроля температуры каждого нагревательного элемента, либо вовсе отключать их от системы. Еще один плюс байпасов в том, что они позволяют отремонтировать отдельные отопительные элементы без отключения всей системы.

Двухконтурная система отопления

В отличие от одноконтурной системы, две трубы рассчитаны на подачу и на возврат теплоносителя. Такая разводка часто используется в новостройках и обеспечивает равномерный обогрев всех комнат.

Какая система отопления лучше

Принцип работы заключается в поступлении воды из котла к батареям по одной магистрали. Подающая труба имеет соединительный входящий патрубок, через который теплоноситель поступает в каждый радиатор. Окончание трубопровода находится возле последней батареи. Вторая ветка магистрали предназначена для того, чтобы уже охлажденная вода из выходящих патрубков, после прохождения по всей цепочке, возвращалась в котел. Циркуляция теплоносителя происходит постоянно пока включено отопление.

Двухконтурная разводка трубопровода возможна в верхнем и нижнем исполнении. В первом случае система обустраивается на чердаке или техническом этаже здания. Одновременно монтируется расширительный бачок, который нужно утеплить. Также устанавливают котел и помпу, подающую теплоноситель на верхний уровень.В случае с нижней разводкой горячий стояк располагается выше обратного. Отопительный котел монтируется в подвале или на первом этаже с заглублением ниже пола. Для стравливания воздуха из радиаторов необходимо подключить верхнюю воздушную магистраль к трубопроводу.

Плюсы двухтрубной схемы подключения в следующем:

• одновременная передача горячей воды в радиаторы позволяет регулировать температуру индивидуально в каждом помещении и выключать отопление в тех, комнатах, которыми в настоящее время не пользуются;
• в случае поломки можно снять с системы отдельные элементы и произвести их замену, не отключая отопление полностью. Это возможно благодаря шаровым кранам, с помощью которых перекрывается поток воды на входе и выходе из радиатора;
• уже готовую систему можно дополнять новыми батареями, как в горизонтальном, так и вертикальном исполнении;
• меньшая уязвимость и предрасположенность к заморозке.

Недостатки системы с двумя контурами состоят в более высокой цене на покупку оборудования и прокладку его в доме. Но все они уходит на второй план, когда приходят морозы, а в доме, за счет разветвления трубопровода, возможна максимальная аккумуляция тепла.

Сравнительная характеристика открытых и закрытых систем отопления

Какая лучше система отопления закрытая или открытая? На этот вопрос ответят характеристики каждого из предложенных вариантов.

Какая система отопления лучше

Открытая система является простой, энергонезависимой и с естественной циркуляцией. Функционирует она только на воде. Работа основана на законах термодинамики. На выходе из котла создаётся повышенное давление, далее горячая вода проходит по трубам в область с более низким давлением, при прохождении теряя температуру.Охлажденная водавозвращается обратно в котёл и снова нагревается. Таким образом, происходит естественная циркуляция теплоносителя.

Для открытой системы обязательно наличие расширительного бака, который принимает на себя излишки воды после ее расширения. Если в зимний период отоплением не пользуются, то из них в обязательном порядке сливается теплоноситель. Это предупредит его замерзание внутри системы.

Установка расширительного бака выполняется на самом верхнем уровне здания, тогда как монтаж котла проводят внизу, в подвальном или подсобном помещении. Это нужно для того, чтобы вода в трубопроводе циркулировала равномерней, а сама работа отопительной системы была эффективной.

В закрытой системе отопления все элементы герметичны, отсутствует испарение воды. Система включает в себя трубы, котёл, радиаторы, расширительный бак и насос. За счет последнего элемента происходит циркуляция теплоносителя по магистрали.

В процессе работы жидкость расширяется выше определенного уровня. Тогда клапан расширительного бачка открывается и устраняет ее излишки. Когда температура в системе понижается, теплоноситель закачивается обратно в систему. Есть некоторые критерии, которые различают между собой системы закрытого и открытого типа.

1. Место размещения расширительного бака. В открытой системе его монтируют в наивысшей точке, для закрытой месторасположение не имеет значения.
2. В закрытой системе присутствует постоянное атмосферное давление, находящееся на одном уровне.
3. Открытая система требует прокладки труб большого диаметра, что не очень привлекательно смотрится в помещении и усложняет процесс их монтажа.
4. На обустройство закрытой системы уйдет меньше денег, она более выигрышно смотрится в интерьере, а тонкие трубы легче замаскировать.

Основные критерии выбора системы отопления

Грамотно выбрать эффективное отопление возможно только при наличии познаний в теплотехнике. Если обустройство системы выполняется в небольшом одноэтажном доме, то провести необходимые расчеты можно самостоятельно. Если же это коттедж в два и более этажа, то лучше предоставить выбор системы профессионалам.

Основным критерием в выборе отопительного оборудования является площадь строения. Открытая схема с одноконтурным вариантом трубопровода хороша для небольших зданий в не более чем три этажа. Единственное «но» заключается в неудобстве внедрения в систему расширительного бака и проведении ремонта в случае какой-либо неполадки.

В высотных постройках преимущества на стороне двухконтурных систем закрытого типа. Они равномерно прогревают все радиаторы. К тому же есть возможность контролировать температуру теплоносителя в любом из подключенных контуров.

Виды систем отопления: открытая, закрытая. Плюсы и минусы каждой

Устройство открытой системы отопления

Эта система является самой старой и самой простой из современных систем отопления. Ее так и называют естественной, самотечной, а еще зависимой, а еще гравитационной.

Открытой она называется потому, что негерметична, то есть расширительный бак, входящий в ее состав, является открытым сосудом, с поверхности которого свободно испаряется вода.

Зависимость ее состоит в том, что отбор теплоносителя происходит непосредственно из подающей трубы, от которой и зависят все параметры этой системы. Естественной, или самотечной, ее называют из-за того, что она не требует дополнительной энергии, перемещение воды идет самотеком. Название гравитационной она получила вследствие того, что в основе работы лежит закон гравитации.

В систему входит:

• Котел различной конструкции;
• Трубы;
• Расширительный бак;
• Приборы отопления.

Принцип работы

Принцип работы основан на умелом использовании физических законов термодинамики. Горячая и холодная вода имеют разную плотность. Горячая вода плотнее холодной. По законам физики эта разность плотностей и создает движущую силу, направленную от источника тепла к радиаторам.

Из водопроводной трубы в водогрейный котел подается холодная вода. Здесь она нагревается и расширяется. В верхней части котла создается повышенное давление, которое усиливает подпирающая снизу холодная вода.

Под таким давлением горячая вода по магистральной трубе подается к приборам отопления, отдавая им свое тепло. Остывшая вода снова идет в котел для подогрева. Таким образом, осуществляется естественная циркуляция.

Вода при подогреве увеличивается в объеме. Поэтому, чтобы котел не разорвало от внутренних напряжений, и существует расширительный бак, в который изливается излишняя вода. Он должен находиться, как можно выше, чтобы вода под действием гравитации сама поступала в котел.

Трубы должны находиться под небольшим уклоном: к расширительному баку снизу вверх, от него – сверху вниз.

Для преодоления гидравлического сопротивления необходимы трубы довольно большого для помещений диаметра порядка 35-40 мм.

В такой системе необходимо использовать минимум поворотов, фасонных и соединительных деталей, чтобы не замедлять и без того медленную циркуляцию теплоносителя. Зимой расширительный бак надо утеплять.

Если в зимнее время отопление не функционирует по каким-то причинам, то воду из системы необходимо удалить во избежание разрыва труб.

Открытая система с принудительной циркуляцией

Как любое техническое решение, открытая система продолжает совершенствоваться. Появилась открытая система с принудительной циркуляцией. Ее появление связано с тем, что естественная циркуляция слишком медленна, что обусловлено очень маленькой разницей в массе холодной и горячей воды, лежащей в основе работы контура. При температуре 40 градусов по Цельсию один куб холодной воды весит 992 кг, а после поднятия до 60 градусов – 983 кг. Такая малая разница обеспечивает циркуляцию воды всего 0, 1 м/с. Поэтому, чтобы сделать процесс более интенсивным, устанавливают дополнительный насос. Он играет вспомогательную роль в отличие от циркуляционного и может включаться эпизодически по мере надобности. Система в этом случае теряет энергонезависимость, но выигрывает в интенсивности.

А чтобы обогрев частного дома не прекращался в случае отключения тока, оба насоса монтируют на параллельных байпасных линиях. При отсутствии электроэнергии система переходит на естественную циркуляцию.

Плюсы открытой системы

Положительные стороны открытой системы позволяют ей существовать уже два столетия. Можно отметить следующие достоинства:

• Небольшой набор оборудования.
• Простота обслуживания.
• Бесшумность.
• Автономность: может функционировать даже при отсутствии электроэнергии.
• Экономичность.
• Высокая надежность.
• Возможность быстро запустить и остановить работу.

Минусы

Естественно, открытая система отопления не свободна от недостатков. Они таковы:

• Большие теплопотери.
• Нельзя использовать антифриз в качестве теплоносителя. Это особенно важно в северных районах страны.
• Необходимо внимательно следить за уровнем воды в расширительном баке.
• Вода может замерзать в распределительном баке.
• Есть вероятность кавитации.
• Ускорение коррозии металла вследствие кавитации.
• Появление воздушных пробок.
• Трудно маскировать трубы большого диаметра.
• Сложно регулировать температуру воды.

Закрытая система отопления

Этот вариант отопления представляет собой герметичную термодинамическую систему, к которой применимы все законы теплофизики. В ее состав входит:

• котел;
• циркуляционный насос;
• трубы;
• арматура;
• расширительный бак;
• радиаторы;
• приборы контроля и управления.

Главное отличие закрытой системы от открытой заключается в наличии циркуляционного насоса. По этой причине ускоряются циркуляционные процессы в системе, ускоряется обогрев помещений, появляется возможность регулирования теплового потока, температуры и давления в тепловом контуре. Также важно то, что применяется резервуар мембранного типа, в котором одна часть служит для приема излишней воды, а другая заполнена воздухом, который возвращает воду обратно в контур.

Плюсы закрытой системы отопления

Закрытая система устраняет многие недостатки открытой. Ее положительные стороны такие:

• Ускоряется время обогрева помещений.
• Значительно повышается КПД системы.
• Упрощается монтаж.
• Не надо проверять наличие воды в расширительном баке.
• Можно применять антифриз и не бояться заморозки трубопроводов.
• Появляется возможность регулировать температуру помещений путем уменьшения или увеличения количества теплоносителя.
• Можно экономить воду за счет ликвидации ее испарения в резервуаре.
• Можно изменять давление в контуре.
• Увеличивается срок эксплуатации оборудования за счет отсутствия контактов с воздухом.

Минусы закрытой системы отопления

Основным изьяном закрытой системы является ее зависимость от электроснабжения. Любое отключение электрического тока автоматически приостанавливает ее работу. Есть и другие недостатки:

• Для бесперебойной работы нужен генератор;
• Может нарушаться герметичность и попадать воздух в контур.
• Расширительные баки используются только на 30-60 % их емкости. Чем больше емкость бака, тем меньше процент его заполнения.
• Высокая стоимость оборудования.
• Нужны опытные, квалифицированные специалисты.

Основные отличия открытой и закрытой систем

• В открытой системе расширительный бак находится выше других элементов контура, а в закрытой он может находиться в любом месте, даже рядом с котлом, на расстоянии не менее полутора метров.
• Закрытая система полностью защищена от атмосферного воздуха, что препятствует попаданию кислорода в систему и его взаимодействию с металлом контура. Это предотвращает ускоренную коррозию и, таким образом, продлевает срок эксплуатации оборудования.
• В открытой системе применяют трубы большого диаметра. Это создает определенные сложности при монтаже. Эти сложности увеличиваются необходимостью соблюдать определенный наклон труб относительно пола. Громоздкие трубы трудно скрыть ухищрениями декора, и они нарушают интерьер жилых помещений.
• Для соблюдения всех законов гидродинамики в открытой системе следует соблюдать нужный уклон, распределение тепловых потоков, высоту подъема, повороты, ликвидировать узкие места, обеспечивать правильное, с точки зрения динамики, подключение к батареям.
• В закрытом варианте можно использовать трубы меньшего диаметра (но до определенного размера), что сокращает расходы и дает возможность спрятать трубы декоративными деталями.
• В закрытой системе важно правильно установить циркулярный насос, что позволяет снизить уровень шума и вибрации. В гравитационной системе эта проблема отсутствует.

Как переделать открытую систему в закрытую?

Часто приходится по каким-то причинам переделывать открытую систему в закрытую. Для этого необходимо установить бак мембранного типа (экспанзомат). Также следует установить приборы контроля, или так называемую группу контроля. В нее входит:

• Автоматический воздухоспускатель.
• Предохранительный клапан.
• Манометр.

Весь комплект стоит довольно дорого, поэтому можно его собрать из отдельных элементов, что будет дешевле.

И, наконец, надо приобрести циркуляционный насос. Его монтируют на обратной трубе перед котлом, где наименьшая температура воды, и насос не перегревается.

Однотрубные и двухтрубные системы отопления

Вода в батареи отопления может подаваться по одной трубе. В этом случае система называется однотрубной. Вода от котла через трубу последовательно идет от батареи к батарее, каждый раз теряя какую-то часть тепла и возвращаясь опять в котел. Движение идет по кругу. В этом случае рекомендуется устанавливать не более 5 батарей, иначе на остальные не хватит тепла. Отапливаемая площадь не должна превышать 60-100 квадратных метров.

Если хозяина частного дома не особо волнуют вопросы эстетики, комфорта, экономии, а важно, например, быстро обеспечить обогрев строения, то он может просто положить трубу диаметром 80-100 мм по всему периметру здания.

Когда к батарее подходит две трубы, одна из которых несет горячую воду, а другая отводит остывшую, то говорят о двухтрубной системе. Стояк с горячей водой может монтироваться как вертикально, так и горизонтально. Это называется вертикальной и горизонтальной системой подключения.

Она выполняется с нижней или верхней разводкой. При нижней разводке котел располагается внизу, при верхней – наверху.

Вертикальная система стоит несколько дороже горизонтальной за счет метража труб и расходов на монтаж, зато нет воздушных пробок, и ее проще обслуживать.

Различие между однотрубной и двухтрубной системами заключаются в том, что однотрубную систему лучше использовать в небольших коттеджах, дачах, одноэтажных или двухэтажных домах, а двухтрубная система применяется в многоэтажных зданиях.

Как видно из статьи, чтобы обеспечить качественное и экономичное отопление в доме, нужно перебрать множество технических вариантов, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. Поэтому, прежде чем принять ответственное решение, необходимо все же посоветоваться со специалистами.