Какая схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией будет оптимальной

В частных домах практически не используются гравитационные отопительные системы – они уже давно морально устарели, а их эффективность оставляет желать лучшего. На замену им пришли системы с принудительной циркуляцией, которые имеют отличные эксплуатационные характеристики и довольно удобны в обращении – и все это при сравнительно простой конструкции. В данной статье речь пойдет о том, как правильно сделать отопление в одноэтажном доме, используя принудительную схему циркуляции теплоносителя.

Виды отопительных систем

Ключевое отличие рассматриваемого типа систем заключается в наличии циркуляционного насоса, который обеспечивает бесперебойное движение теплоносителя в трубопроводе. По сути, именно насос делает водяное отопление одноэтажного дома с принудительной циркуляцией гораздо более удобным по сравнению с гравитационными аналогами.

Существует всего два основных вида систем с принудительной циркуляцией:

1. Однотрубная. Данный вид систем демонстрирует приемлемую эффективность только в домах, имеющих небольшую площадь. Как следует из названия, в однотрубной системе присутствует только один кольцевой контур, по которому и двигается теплоноситель. Нередко подобное отопление является модернизированным вариантом гравитационной системы.
2. Двухтрубная. Системы с двумя контурами достаточно эффективны и отлично подходят для отопления больших домов. Ключевой особенностью двухтрубных систем является наличие двух трубопроводов – подающего и обратного – которые подводятся к каждому радиатору.

Все монтируемые своими руками схемы отопления частного одноэтажного дома имеют свои характерные особенности и характеристики, которые будут рассмотрены несколько позже. Впрочем, есть и общие черты – каждую батарею нужно обязательно оборудовать краном Маевского, позволяющим при необходимости стравливать воздух из трубопровода. Кроме того, любая отопительная система должна комплектоваться спускным краном, который обычно устанавливают в самой нижней точке обратки.

Конструкция отопления с принудительной циркуляцией

Отопительная система, теплоноситель в которой перемещается благодаря воздействию насоса, включает в себя следующие элементы:

• Котел;
• Трубопроводы;
• Циркуляционный насос;
• Отопительные радиаторы;
• Расширительный бачок.

Каждый из этих элементов нужно рассмотреть подробнее еще перед тем, как сделать отопление в одноэтажном частном доме.

Отопительные котлы

Схема принудительного отопления для частного дома не может обойтись без отопительного оборудования, в качестве которого может выступать котел одного из следующих видов:

1. Газовые. Наиболее распространенный вариант. Для установки газовых котлов нужна подведенная магистраль, а процесс установки обходится достаточно дорого. Впрочем, на этом недостатки заканчиваются – работающие на газе котлы обходятся дешевле всех остальных в эксплуатации, и внимания они к себе не требуют.
2. Электрические. Менее распространенный и сравнительно недорогой вид котлов. Самым большим недостатком подобных устройств является стоимость электроэнергии и ее расход – в конечном итоге затраты на отопление оказываются чрезмерно велики.
3. Жидкотопливные. Довольно экономичный вид котлов, но назвать его лидером по данному параметру нельзя. В качестве топлива обычно используется солярка, что, с одной стороны, обходится сравнительно недорого, но с другой стороны – ее придется периодически доливать, поэтому оставить котел без внимания будет невозможно.
4. Твердотопливные. Такие котлы обходятся недорого, да и стоимость твердого топлива (угля, дров и пеллет) сравнительно невелика. Разумеется, для поддержания рабочей температуры придется постоянно закладывать новую порцию топлива – то есть в эксплуатации твердотопливные котлы довольно неудобны.

Чтобы схема отопления частного дома с принудительной циркуляцией была достаточно эффективной, нужно еще на этапе ее проектирования рассчитать необходимую мощность котла. Лучше всего будет обратиться к специалистам, но при большом желании можно выполнить эту работу и самостоятельно – например, воспользовавшись онлайн-калькулятором. Существует и методика, позволяющая рассчитать приблизительное значение мощности, согласно которой, на отопление каждых 10 кв.м. помещения требуется 1 кВт тепловой энергии.

Трубы

Чаще всего для обустройства отопительных трубопроводов используются металлопластиковые трубы. Они имеют массу достоинств, среди которых – отличная способность выдерживать свойственные отоплению температуры, высокая механическая прочность и длительный срок службы. Более традиционным материалом являются трубы из стали, отличающиеся сравнительно небольшой стоимостью, но у них есть серьезный недостаток – подверженность коррозии, из-за которой магистраль довольно быстро придет в неисправное состояние.

Расчет диаметра отопительных труб для систем с принудительной циркуляцией осуществляется при помощи специальных таблиц, которые учитывают массу параметров, в том числе скорость перемещения жидкости. Как правило, для рассматриваемого типа отопительных систем используются достаточно узкие трубы, поскольку необходимости обеспечивать самостоятельное движение теплоносителя нет.

Также при проектировании отопления нужно учесть размеры патрубков отопительного оборудования. При наличии разницы диаметров придется использовать различные фитинги, позволяющие нивелировать этот фактор.

Радиаторы отопления

Существует несколько вариантов радиаторов, подходящих для установки в систему с принудительной циркуляцией. Один из самых популярных вариантов – биметаллические батареи, перечень достоинств которых включает в себя отличные визуальные качества и длительный срок службы. Впрочем, алюминиевые радиаторы практически не уступают биметаллическим, и даже классические чугунные изделия вполне подойдут для создания отопительной системы.

Перед установкой батарей нужно тщательно просчитать их расположение и теплоотдачу. Минимальное расстояние от радиатора до подоконника составляет около 8 см, а от стены радиатор должен быть удален хотя бы на 3 см. Рассчитывая теплоотдачу отопительных приборов, нужно исходить из того, что для прогрева 1 кв.м. требуется 100 Вт тепловой энергии.

Циркуляционный насос

Как однотрубная, так и двухтрубная система отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией не обходится без циркуляционного насоса, за счет которого и происходит движение теплоносителя в системе. Выбирая насос, нужно в первую очередь отталкиваться от его мощности.

Расчет необходимой мощности насоса осуществляется по следующей формуле:

• Q = Qn / 1,163 x Dt,
• Где Q – мощность насоса,
• Qn – количество тепла, требуемое на прогрев дома,
• Dt – разница температур в контурах подачи и обратки.

Циркуляционный насос должен находиться на трубе обратного контура в непосредственной близости от котла. При монтаже нужно обязательно установить байпас на отопление с тремя кранами и фильтр, который предотвратит засорение насоса находящимися в отопительной системе твердыми частицами.

На рынке можно встретить всасывающие насосы, которые предназначены для установки на трубе подачи. Схема подключения котла отопления с принудительной циркуляцией редко включает в себя подобные устройства – они слишком дороги и в подавляющем большинстве ситуаций не оправдывают свой ценник.

Расширительный бачок

Рассматриваемый тип отопительных систем в обязательном порядке должен оборудоваться расширительным баком. Как правило, используются мембранные бачки закрытого типа, которые устанавливаются прямо за котлом на трубе обратки.

Важнейшим параметром расширительного бака является объем, который нужно рассчитать перед тем, как провести отопление в одноэтажном доме. Все дело в физических процессах, происходящих внутри системы с принудительной циркуляцией. Разогретая вода увеличивается в объеме, вследствие чего повышается давление в трубопроводе. Наличие подходящего бака позволяет принять излишки теплоносителя, тем самым нивелируя их воздействие на элементы конструкции.

Объем бака рассчитывается по формуле:

• V = e x C / (1 — Po/Pmax) x k,
• Где e – коэффициент температурного расширения теплоносителя,
• Po – величина давления в пустом баке,
• C – суммарный объем теплоносителя в системе,
• Pmax – максимальное давление в контуре,
• k – коэффициент заполнения бака.

Монтаж отопления с принудительной циркуляцией в одноэтажном доме

Отопление одноэтажного дома своими руками обустраивается по технологии, включающей в себя следующие операции:

• В первую очередь устанавливается отопительный котел;
• К котлу подключается дымоход, выведенный за пределы здания;
• При использовании газового котла необходимо подключиться к магистрали (данную операцию должны выполнять специалисты из газовой службы);
• Вдоль стен на заранее выбранных местах устанавливаются отопительные батареи;
• Все элементы конструкции соединяются трубопроводами;
• В обратную трубу врезается циркуляционный насос и расширительный бачок;
• Трубопроводы подводятся к соответствующим патрубкам котла;
• Собранную систему необходимо обязательно запустить в тестовом режиме, после чего ее можно сдавать в эксплуатацию.

Данная технология является общей для всех видов систем отопления – незначительные отличия имеются только в прокладке труб и монтаже радиаторов.

Монтаж однотрубной системы своими руками

Однотрубная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией обычно оборудуется радиаторами, установленными на байпасах. Простая врезка приборов существенно усложнит эксплуатацию – например, при необходимости провести ремонт придется отключить всю систему. Кроме того, отсутствие байпасов не позволяет регулировать теплоотдачу отдельных радиаторов.

Как правило, монтаж системы отопления в частном доме и трубопровод в такой схеме прокладывается в подпольном пространстве, поэтому радиаторы подключаются нижним способом – то есть, оба выхода байпаса подключаются к нижним патрубкам батарей.

Схема подключения двухтрубной системы отопления частного дома

В одноэтажном доме двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией прокладывается горизонтально – необходимости в вертикальных стояках нет. Прокладка труб осуществляется вдоль стен, а батареи подключаются диагонально. Впрочем, бывают и исключения из этого правила – например, если труба подводки располагается на стене, а обратка находится под полом, то радиаторы будет гораздо целесообразнее подключать снизу.

Заключение

Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя довольно проста, но отличается высокой эффективностью и надежностью. Грамотный и взвешенный подход к каждому этапу обустройства отопления позволит создать качественную систему, способную прослужить не один десяток лет.

Двухтрубная система отопления одноэтажного частного дома +Cхема разводки

Двухтрубная система отопления одноэтажного частного дома + Cхема разводки. Отопительная система в одноэтажном доме может быть устроена по самым разным схемам. При подборе оптимального варианта для вас следует учитывать бюджет и доступность различных типов топлива. Не менее важно учесть особенности конструктивных элементов жилого частного здания – площадь дома, какие строительные материалы были использованы, а также есть ли складское помещение для того, чтобы установить котельное оборудование.

Давайте узнаем, какие правила следует знать при проектировании двухтрубной системы отопления одноэтажного дома, а что лучше не делать, чтобы избежать проблем с отоплением в дальнейшем.

Требования к индивидуальной системе отопления

Тепловой узел следует формировать таким образом, чтобы он соответствовал проекту здания. Расположение элементов функционального типа должно быть удобным для использования и проведения плановых работ по ремонту так, чтобы не были нарушены конструктивные целостности дома.

Итак, вот список базовых требований, которые предъявлены к современным системам отопления:

• Простота монтажных работ и технического обслуживания.
• Энергоэффективность.
• Высокие показатели тепловой отдачи.
• Частичная (а лучше полная) независимость от электрической энергии.

Перед тем, как начать проектирование теплового снабжения, следует выбрать самый экономный для вас источник энергии тепла – камин или печь, воздушное/водяное/электрическое/паровое отопление. Еще следует определиться с принципиальной схемой разводки, а также правильно произвести расчеты мощности и оценить нагрузку на систему с учетом всех особенностей.

Своя система отопления должна помогать создать в доме комфорт и приятный для всех жильцов микроклимат в зимнее время года, а также быть надежным и экономичным в эксплуатации. Правильно установленная разводная линия в отоплении дает возможность создать равномерное прогревание воздуха в каждой комнате дома за небольшое количество времени.

Классификация теплоснабжающих систем

В коттеджах, домах и просто одноэтажных зданиях устанавливают автономные системы отопления или те, которые зависят от внешних источников питания. Первые будут функционировать на сжиженном газе, на дизельном и твердом топливе. Вторые требуют подключения к электрической сети или магистрального газопровода. Еще одним отличием между вариантами теплового снабжения заключается в том, что человеку требуется участвовать в работе оборудования.

Системы с управлением, которое автоматизировано, не требуют постоянного присмотра или ручных настроек. Поддержание требуемой температуры внутри дома обеспечивается работой термодатчиков и термостатами. Такие приборы помогают регулярно контролировать изменение показателей температуры, а это дает отопительной системе учесть все факторы, которые будут оказывать непосредственное влияние на температуру внутри помещения – тепло от солнца, излучения других бытовых устройств, нагревание от осветительной лампы и прочее.

Нередко систему снабжения тепла устанавливают вместе с котельной автоматикой. Ее главной задачей является достижения максимально возможной экономичности, но при этом не выйти за рамки допустимых параметров. Автоматика дает возможность менять режим температуры в любое время суток.

В классификации систем отопления следует принимать во внимание следующие признаки:

• Тип теплоносителя – воздух, пар, вода, комбинированный.
• Вид топлива – электричество, газ, дрова, торф, пеллеты или уголь.
• Способ движения теплового носителя – естественная и принудительная циркуляция.
• Ход передвижения теплового носителя – тупиковый и попутный.
• Способ подключения котла – двухтрубная и однотрубная система.
• Схема разводки – горизонтальное или вертикальное расположение разводящей линии, верхнее или нижнее прокладывание, комбинированный метод.

В зданиях в большим количеством квартир чаще всего используют вертикальную схему разводки, а в одноэтажных домиках чаще всего горизонтальная. Комбинированный способ подачи тепла используется преимущественно в новостройках.

Особенности циркуляции

В частных домах, где лишь один этаж, эффективнее будет использовать систему обогрева с жидким тепловым носителем. Для этого трубы следует заполнить водой или незамерзающим антифризом. Движение жидкости по контуру отопления может выполняться в принудительном или естественном режиме. Нагретая от теплового генератора вода поступает в трубопровод, который разводит жидкость, а после к радиаторам. Данная часть контура называется прямым ходом. После того, как жидкость попадает в батарее, она остывает и обратно направляется в котел для повторного нагревания. Такой промежуток можно назвать обратным ходом. Чтобы транспортировка была ускорена, внутри системы можно установить помпу для циркуляции.

Естественная циркуляция

В схеме двухтрубной системе отопления одноэтажного частного дома делают уклон в контуре отопления для горизонтального трубопровода, и этим создается условие для передвижения жидкости под действием гравитации. Также можно установить открытый расширительный бачок для приема избыточной жидкости, чтобы получилось обеспечить безопасную и исправную работу каждого узла инженерной сети. Водяные системы отлично работают с твердотопливными, жидкотопливными, электрическими и газовыми котлами.

Отопительные системы функционируют при естественной циркуляции за счет разной плотности холодного и нагретого теплового носителя. Так, по закону физики горячая вода поднимается вверх. В замкнутом контуре холодный поток воды будет обязательно вытеснять нагретый и заставлять перемещаться их в противоположную сторону от источника тепла. Жидкость при движении с потенциалом кинетической энергии будет проходить по всем батареям, и отдавать тепло. После этого вода возвращается в котельное оборудование и цикл повторяется.

На данный момент небывалым успехом пользуется однотрубная система отопления с радиатором на воде. Хотя радиаторы рассчитаны на использование воды, можно залить в них незамерзайку, которая поможет предотвратить разрушение труб в зимний период. Чтобы такая конструкция работала полноценно, котел следует установить ниже центральной оси основного контура. Как правило, тепловой генератор устанавливают ниже центральной оси в углублении, но иногда и в подвале (исключением является газовый агрегат).

Подающий от котла трубопровод поднимают вертикально до максимально допустимой точки, что создает дополнительное пространство в замкнутом контуре для разгона рабочей жидкости. Количество требуемой запорной арматуры в отопительной системе с естественной циркуляцией сведено к минимуму. Жесткие требования установлены лишь по отношению к диаметру труб, который должен быть не менее 3.2 см. Так как скорость передвижения воды небольшая, для увеличения эффективности устанавливают лишь те трубы, что имеют большой диаметр.

В верхней точке открытой системы теплового снабжения устанавливают бак для расширения. В закрытых системах производится монтаж автоматического отводчика воздуха. Автономная отопительная система, принцип действия которой базирован на естественной циркуляции теплоносителя, является простейшей. Такой проект можно легко реализовать самому. Но этот вариант подойдет лишь для частных и малогабаритных зданий, так как длина контура отопления ограничивается в 30 метров. Главным преимуществом самотечных систем является независимость от электрической энергии.

Принудительная циркуляция

Если частная постройка имеет площадь больше 60 м 2 , то проектируют отопление с принудительной циркуляцией рабочей жидкости. В замкнутом контуре для этого нужно установить насос циркуляции, чтобы было обеспечено ускоренное движение горячей воды в радиаторам, а охлажденная вода быстрее поступала в теплогенератор. Установка труб в этом системе выполняется без уклона в горизонтальную плоскость. Вода может перемещаться из-за разницы в показателях давления, которые появляются на участке магистрали между обратным и прямым ходом теплоносителя.

Наличие насоса поможет в значительной мере повысить КПД обогревательной системы и свести к минимуму расход топлива, которое требуется для того, чтобы поддерживать комфортную комнатную температуру в частном доме. Но есть один большой недостаток – зависимость от энергии. Для постоянной циркуляции требуется непрерывная работа насоса, а его работа будет напрямую зависеть от электричества.

При внезапном отключении электрической энергии оборудование попросту не будет перекачивать жидкость, поэтому специалисты рекомендуют установить резервный генератор, который сможет обеспечить бесперебойное и стабильное снабжение теплом даже в непредвиденной ситуации. Такие схемы можно использовать при установке отопления на любой площади. Следует лишь выбрать тот насос для циркуляции, которой лучше всего подойдет по мощности и обеспечить ему беспрерывное питание электричеством.

Двухтрубная система

Главным отличием двухтрубной системы отопления одноэтажного частного дома является наличие одной трубы для подачи вода, а второй для ее возврата. При этом в первую трубу поступает горячая вода, а по второй остывшая вода возвращается в тепловой носитель. Каждая батарея будет обслужена и подающим, и обратным стояком. Это даст возможность регулировки количества получаемого тепла разными радиаторами. Если не учесть охлаждение теплового носителя в трубах, получается, что на все элементы для нагревания поступает вода с одинаковой температурой.

В двухтрубную систему входят:

• Батареи (радиаторы).
• Генератор тепла.
• Трубы
• Расширительный бачок.
• Запорная арматура и особые приспособления для того, чтобы выпускать воздух.

От котла к расширительному бачку идет труба с нагретой водой. После этого она в контуре отопления соединяется с разводной линией. Кроме того, в бак следует врезать переливной патрубок для отвода лишней воды в систему канализации. Из нижней части теплового обменника следует вывести трубы, которые объединены в единую магистраль. По ней остывшая вода будет возвращаться обратно в котел. Обратная система трубопровода будет идти строго параллельно верхним трубам. Она должна идти через все комнаты, где есть линия подачи горячей воды.

Схема двухтрубной системы отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией считается наиболее эффективной для коттеджей и одноэтажных домов, но они вполне способы обеспечить теплом даже двухэтажные здания с большой площадью. Еще такая система дает возможность равномерно и быстро нагревать комнаты и поддерживать разные температурные режимы в комнатах. Кроме того, двухконтурная система дает возможность организации не только обогрева дома, но и горячего водоснабжения (при использовании двухконтурного котла).

Закрытые системы теплового снабжения с принудительным методом циркуляции устанавливают в двух вариациях – с вертикальной и горизонтальной разводкой. Первый способ можно использовать в одноэтажном доме с длинным трубопроводом. В этом случае подключение водяных радиаторов к контуру отопления с горизонтальной разводкой является оптимальным решением. Во втором же случае разводки стояк будет помещен вертикально, а это дает возможность использовать схему даже при большой этажности здания. В таких системах не скапливается воздух, так как пузырьки будут мгновенно подниматься вверх в расширительный бак.

Нижняя и верхняя разводка

Во время нижней разводки системы магистраль прокладывают в подвале или цоколе. Еще допускается установка труб под полом, тепловой носитель будет в этом случае поступать в оборудование для нагрева снизу вверх. Удаление газов выполняется через особую воздушную линию, которая подсоединена к стоякам. На случай аварии подающий и обратный стояк оснащен особыми кранами отключения. Для реализации схемы с верхней разводящей линией расширительный резервуар устанавливают в высшей точке трубопровода. В этом месте делают и разветвление сети.

Типы системы из двух труб горизонтального положения

Самым популярным вариантом для обогрева жилого дома в один этаж – это двухтрубная система снабжения тепла с горизонтальной разводкой.

Для того, чтобы организовать такой отопительный контур, используют такие схемы:

• Коллекторная (лучевая).
• Тройниковая (периметральная).

Если говорить о тройниковой схеме, то трубы соединяются при помощи тройников, а трубопровод прокладывают по периметру помещения и последовательно подключают к приборам. Тепловой носитель в тройниковой системе перетекает с одной батареи в другую, немного остывая по пути. По движения остывшего и нагретого теплового носителя такие тройники можно разделить на встречные и попутные. В тупиковой же схеме холодная и горячая вода движутся в совершенно разных направлениях. В попутной схеме отработанный и нагретый теплоноситель будет течь в одну сторону.

В коллекторной схеме от центрального системного элемента, т.е. коллектора, трубы будут проведены к каждому из радиаторов, благодаря чему тепловой носитель будет поступать в каждые приборы одновременно. Принцип строения напоминает солнечный луч, который исходи от расположенного по центру распределителя потока тепла. В лучевой разводке тепловой носитель будет двигаться в разные стороны.

Особенности составления проекта отопительной системы

Правильно составленный проект дает возможность запустить очень эффективную и многофункциональную систему теплового снабжения. Она обязательно должна работать без остановок в характерных условиях для вашей местности и климата, где находится одноэтажный дом, а также быть простой в эксплуатации. Но итогам аудита энергии и годового расхода за отопление можно выбрать оптимальный вариант системы прогревания дома.

Составление хорошего проекта двухтрубной системы отопления одноэтажного дома и точные расчеты параметров для системы следует выполнять по такому плану:

1. Вначале следует сформировать техническую задачу при учете всех требований и деталей к системе обогревания.
2. Второе – соберите информацию по частному объекту. Для этого специалисты снимут все показатели, чтобы получилось составить схему отопительного контура.
3. Далее выполняем расчет передачи тепла. Для этого следует провести много вычислений и подобрать оптимальную отопительную схему, которая будет соответствовать базовым стандартам строительства и особым пожеланиям владельца дома.
4. Когда готовы все расчеты, можно выполнить чертежи.
5. И в конце следует оформить и сдать готовый проект.

Главная задача проектирования заключается в правильном расчете площади отопительного оборудования, а также подбор диаметра трубопровода. После этого остается определить производительность устройств в виде насоса, а также подсчитать места врезки вентилей и узлов. По этой причине будет целесообразным доверить весь процесс мастерам своего дела.

Информация, которая пригодится мастерам

До начала монтажных работ следует обговорить с выбранным специалистом все нюансы, а также рассказать о вашем видении отопительной системы.

Мастеру следует предоставить:

• Полную информацию о материалах, из которых сделана крыша дома, оконные конструкции, перекрытия стен.
• План дома.
• Чертежи, на которых указаны места сантехнических узлов.

На период эксплуатации системы теплового снабжения будет влиять не только качестве проектирования и правильность монтажа, но и подобранные материалы, котельное оборудование и правильное использование отопительных элементов.

Заключение

Не будет лишним взглянуть в видеоролике на 3D схему, устройство и установку системы обогрева двухтрубного отопления в частном доме на один этаж. Также в виде представлено схематичное представление двухтрубной системы из полипропилена, особенности подключения котла и установка радиаторов отопления.

Современные системы теплового снабжения – это неотъемлемый атрибут функционирования коттеджей, частных домов и прочих строительных объектов. Профессиональное проектирование является залогом надежной, эффективной и долгосрочной работы без аварий для индивидуальной тепловой сети. Надеемся, вы нашли в статье ответы на все свои вопросы.