Отопление одноэтажного дома с принудительной циркуляцией: особенности и вариации схем отопительной системы

Продумывая обустройство отопительной системы для одноэтажного дома, владельцу приходится выбирать между двумя абсолютно противоположными вариантами: отоплением с естественной и принудительной циркуляцией. В первом случае ставка делается на базовые физические законы, а во втором – на специальное оборудование. И по целому ряду причин именно второй вариант чаще всего оказывается в фаворитах. Чем же он так примечателен? Чтобы найти ответ, предлагаем разобраться в принципах функционирования и специфике системы с принудительной циркуляцией, а также познакомиться с правилами и видео организации разных схем отопления своими руками.

Принципиальные отличия

Главная особенность рассматриваемой отопительной системы – наличие насоса. Он принимает теплоноситель и отправляет его далее по схеме к нагревательным приборам. Тут не играет роли физический принцип естественного движения жидкости из-за разницы показателей температур – теплоноситель двигается в необходимом направлении принудительно с заданными показателями скорости, температуры и давления без потери тепла. Стандартно отопительная система включает в себя такие компоненты:

• котел;
• насос;
• расширительный бак;
• радиаторы;
• трубы;

Система отопления с насосом

• соединительные фитинги;
• воздухоотводы;
• шаровые и пробковые краны;
• фильтры;
• обратные клапаны.

Совет. Выбирая оборудование для работы системы отопления в конкретном одноэтажном доме, необходимо учитывать три важных фактора: мощность используемого котла, протяженность трубопровода, планируемая скорость перемещения теплоносителя.

Существуют две схемы отопительной системы с принудительным типом циркуляции: однотрубная и двухтрубная.

Однотрубная система отопления

Основное отличие однотрубной системы отопления – совмещение двух магистралей: подающей и обратной. Это дает возможность использовать меньшее число труб и сопровождающего оборудования.

В одноэтажном доме может применяться горизонтальный или вертикальный вариант однотрубной отопительной системы. Оба подходят преимущественно для малогабаритных жилищ.

Горизонтальная система работает таким образом: теплоноситель поступает в основную магистраль и, распределяясь по горизонтальным подающим стоякам, равномерно перемещается ко всем радиаторам.

Вертикальная однотрубная система характеризуется тем, что в ней теплоноситель двигается по подающим стоякам сверху вниз: сначала из котла он попадает в магистральный трубопровод, расположенный на чердаке или мансарде, а от него – к батареям первого этажа.

Однотрубная система отопления

В обоих вариантах после охлаждения теплоноситель возвращается назад в нагревательный котел – он поступает туда по совмещенному обратному трубопроводу через насосную установку.

Двухтрубная система отопления

Двухтрубная система отличается разграничением подающего и обратного магистральных трубопроводов. Она представлена двумя типами: горизонтальная и вертикальная схемы. Дополнительно обе эти схемы делятся еще на несколько видов.

Горизонтальная схема выполняется в трех вариациях:

1. Тупиковая – подразумевает, что каждая последующая батарея по ходу перемещения теплоносителя расположена дальше от котла, что увеличивает циркуляционный контур и уменьшает эффективность контроля над отопительной системой.
2. Попутная – имеет равные циркуляционные контуры, что увеличивает протяженность трубопровода, но позволяет облегчить и улучшить контроль над отоплением.
3. Коллекторная – предполагает обособленное подключение каждого радиатора, что обеспечивает равномерный обогрев, но требует использования большого количества труб.

Вертикальная схема выполняется в двух вариациях:

1. С нижней развязкой: сначала теплоноситель посредством насоса подается в подающие стояки, через них – к батареям, а после отдачи тепла – по обратной линии трубопровода снова в котел.
2. С верхней развязкой: теплоноситель подается в магистральный трубопровод, располагающийся на чердаке, мансарде или под потолком, затем оттуда по подающим трубам поступает к батареям, а потом идет в обратную линию трубопровода, проложенную в подвале, и возвращается в нагревательный котел.

Двухтрубная система отопления

Плюсы и минусы

За счет использования насоса отопительная система с циркуляцией принудительного типа обладает немаленьким спектром достоинств:

• Возможность задействования труб любого диаметра – качество работы системы не привязано к диаметру труб, так как насос гарантирует постоянную скорость перемещения теплоносителя и одинаковый прогрев всех зон системы, независимо от размеров применяемых изделий. Это позволяет обеспечить бесперебойную работу системы даже с недорогими трубами уменьшенного диаметра.
• Упрощенный монтаж – нет необходимости строго выдерживать определенный угол укладки труб, как в случае с системой с естественным типом циркуляции, что дает возможность выполнять монтаж оборудования своими руками.
• Независимое регулирование температуры – имеется возможность выставлять в каждой отдельной комнате одноэтажного дома конкретную температуру, независимо от температуры в соседнем помещении.
• Отсутствие температурных перепадов – благодаря насосу в системе нет существенных температурных колебаний, что значительно увеличивает срок службы всех приборов и узлов.

Разводка труб отопления в частном доме

Среди основных минусов:

• Зависимость отопления от электроснабжения – вследствие использования циркуляционного насоса, отопительная система требует обязательного подключения к электросети.

• Дискомфортный уровень шума – работа насосной установки сопровождается не очень приятным шумом.

Без сомнений, отопительная система с принудительной циркуляцией по многим показателям превосходит вариант с естественным перемещением теплоносителя. Вот почему ее чаще всего выбирают для одноэтажных домов. Но чтобы этот выбор принес только положительные результаты, важно грамотно организовать отопление, так что внимательно изучите доступные схемы устройства системы – они все перед вами.

Схема однотрубной системы отопления: видео

Схемы отопления с принудительной циркуляцией для частного дома

Если выбирается схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией, в систему врезается помпа. Насос отвечает за скорость перемещения воды, а его работа зависит от электричества. Обогрев жилища можно обеспечить без циркуляционной помпы, но потребуется соблюдение уклона трубопровода, чтобы энергоноситель мог передвигаться естественным способом.

Достоинства и недостатки схемы отопления с принудительной циркуляцией

Скорость теплоносителя повышается в системе организованной подачи, увеличивается расход воды и можно уменьшить диаметр коллекторов.

• радиаторы быстрее нагреваются, отсутствует инерционность;
• ветки трубопровода делаются большей длины и прокладываются в удобных местах;
• устраивается минимальный уклон коллекторов, который требуется только для слива теплоносителя;
• расширительный бак размещается в помещении котельной;
• есть возможность подключения отопительной ветки теплого пола.

Недостатком циркуляционной системы является ее зависимость от снабжения электричеством. Остановка помпы ведет к быстрому остыванию радиаторов и перегреванию котла. Используются запасные варианты снабжения, чтобы избежать аварийной ситуации. Электрические насосы при работе шумят.

Для одноэтажного частного дома

В жилых строениях устраивается однотрубная или двухтрубная система отопления, подача воды в которой организована с помощью насоса. Снижаются трудозатраты на монтаж элементов схемы, т. к. не нужно сооружать неудобную верхнюю разводку.

Разводка труб по коллекторной схеме обеспечивает одновременный нагрев батарей, даже если они расположены далеко от котла. Насос ставится перед отопительным агрегатом на обратной ветке. Там же нужно подключить расширительную емкость, которая необходима в системе закрытого типа.

Элементы принудительной системы

Расширительный бак может быть открытого или закрытого вида (экспанзомат). Замкнутая система с компенсатором применяется чаще, т. к. в открытой схеме происходит испарение воды. В такую систему попадает атмосферный кислород и ведет к коррозии внутренних стальных деталей.

Элементы схемы системы отопления частного дома с принудительной циркуляцией:

• котел на газе, твердом или жидком топливе;
• мембранный расширительный бак;
• циркуляционный насос соответствующей мощности;
• батареи;
• трубы;
• соединения и переходники;
• клапаны разного назначения, краны;
• воздухоотводчики;
• фильтры;
• крепежные приспособления.

Насосное оборудование должно обеспечивать передвижение энергоносителя, поэтому выбирается по мощности. Излишне сильный насос создает дополнительный шум и перерасходует электричество.

В закрытой магистрали предусматривается группа безопасности, которая ставится на выходе подающей ветки из отопительного агрегата. Она координирует давление и сбрасывает излишнее давление при аварийной ситуации, а в штатном режиме удаляет воздух из трубопровода.

Принцип работы

Насос в конструкции имеет корпус из нержавейки с расположенным внутри ротором и валом с крыльчаткой. Электродвигатель приводится в движение ротором. Энергоноситель всасывается с одной стороны, а с другой нагнетается в магистраль. Насос проталкивает воду, если в трубопроводе появляется сопротивление.

В принудительных системах регулируется обогрев по помещениям и по группам батарей. Продуманная система содержит многоходовые краны и клапаны, автоматические регуляторы и термостатические установки, которые облегчают управление отоплением дома.

Разбивка отопительной магистрали на участки не влияет на качество обогрева, для комнат выбираются конвекторы, радиаторы, можно подключать контуры водяного теплого пола. С организованной подачей энергоносителя можно делать множество разветвлений от основного контура и подключать отдельно разные этажи.

Варианты отопления

В частном строении можно применить одну систему обогрева или комбинировать несколько видов. Выбор определяется климатом, материалом стен здания, экономической целесообразностью.

В результате выбирается оптимальная система, соответствующая требованиям:

• использует удобное и доступное топливо;
• обслуживается и эксплуатируется недорого;
• разумно отдает полученное тепло в условиях высокой энергоэффективности дома.

Владелец рассматривает различные варианты систем в зависимости от времени пребывания в строении (дача или жилой дом). При этом учитывается мощность котла, его КПД, этажность жилища.

Однотрубная

В таких схемах не предусматривается обратная подача и прием отработанного теплоносителя. Вертикальное однотрубное отопление проще монтируется, требует меньше затрат и относится к экономичным системам. Радиаторы подсоединяются последовательно, отсутствует возможность координации нагрева в процессе работы.

Однотрубная схема требует высокого давления воды, поэтому устанавливаются более мощные насосы. Увеличение силы помпы ведет к повышению эксплуатационных затрат, увеличивает риск протечек и требует регулярного пополнения энергоносителя.

Однотрубное отопление устраивается по принципу верхнего разлива, когда расширительная емкость ставится на чердаке или в самой высокой точке помещения под потолком. Если такая система устанавливается в двухэтажном доме, требуется дополнительная автоматика для выравнивания температуры на каждом ярусе.

Двухтрубная

Такая схема способствует равномерному распределению тепла. Одна магистраль подает нагретый энергоноситель, вторая принимает его обратно. Вид позволяет устанавливать температуру в комнатах регулирующим вентилем, подходит для здания любой площади и разной этажности.

Двухтрубная система бывает:

Горизонтальная схема применяется чаще, т. к. строения имеют большую протяженность, а стояки ее разветвлений устраивают в подсобных помещениях, лестничных клетках и коридорах. Батареи одного яруса подключаются к общему стояку. В вертикальном варианте используется большее количество труб, монтаж стоит дороже, но исключается появление воздушных пробок в трубопроводах и радиаторах.

Коллекторная

В этой системе насос равномерно распределяет энергоноситель по всему дому, есть возможность регулировки температуры каждого радиатора. Коллектор соединяется с батареями с помощью трубопровода, на выходе и входе в магистраль отмечается незначительная разница обогрева. В системе используются трубы из разного материала, чаще устанавливаются металлопластиковые.

Немецкий инженер Тихельман разработал обратную систему реверсного действия, при этом изменил принцип возвратной подачи. По его методике первый теплообменник на прием горячего энергоносителя становился последним в возвращающем контуре, а первый в обратке получал нагретую воду в последнюю очередь. В итоге жидкость циркулировала во всей системе и радиаторы обогревались равномерно. Методика позволяла одинаково отапливать систему в разных точках и отказаться от использования регулирующей автоматики.

Водяные теплые полы

Система относится к низкотемпературным видам обогрева, использует энергоноситель с температурой в 2 раза меньше показателей при радиаторной схеме (+30 — 35°С и +70°С). Помещение обогревается за счет передачи тепла от труб в окружающее пространство. Под веткой ставятся материалы с низкой теплопроводностью, а над коллекторами устраиваются слои, хорошо передающие энергию.

Забор воды происходит из общей отопительной системы, температура воды регулируется автоматикой на входе в магистраль теплого пола. Такой вид обогрева выступает в качестве дополнительного или является основным в комнате. На лестничных площадках и в тамбурах не всегда есть возможность выполнить теплые полы, поэтому ставится ветка с радиаторами.

Выбор отопительного котла

Для одноэтажного частного дома оптимальна система отопления с котлом, который соответствует требуемым характеристикам и параметрам. Мощность агрегата рассчитывается так, чтобы удовлетворить потребности обогрева в жестких условиях местного климата и предусматривается небольшой запас (10 – 20%). В условиях принудительной циркуляции воды легче предусмотреть закипание воды в теплообменнике агрегата.

Параметры, учитываемые при выборе котла:

• длина трубопровода и его диаметр;
• скорость передвижения жидкости.

Электрические агрегаты не требуют устройства дымохода, просты в работе и управлении. Жидкотопливные котлы используют дизельное топливо, их устанавливают, если нет доступа к газовой магистрали и нет электричества. Газовые агрегаты экономичнее первых двух видов почти в 10 раз, но нужна подводка топлива. Твердотопливные котлы работают на коксе, угле, дровах, автоматика регулирует догорание остатков и выделяемых газов.