Когда выгодна однотрубная система отопления двухэтажного дома — схема, монтаж и эксплуатация

Домовладельцам нравится однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой считается наиболее экономичной. Длина труб в ней меньше двухтрубного варианта, хотя диаметр труб больше, прогрев батарей неравномерный, повышенный объем теплоносителя, перекачивая который расходуется больше электроэнергии.

Выгодна ли самотечная однотрубная система двухэтажного дома

Намереваясь смонтировать данную дешевую схему, домовладелец сильно ошибается. Самотечная система (в просторечии, «самотек») обойдется вдвое-втрое дороже оснащенной циркуляционным насосом. Естественная циркуляция требует:

• толстых труб для минимизации гидравлического сопротивления теплоносителю;
• достаточности уклонов магистральных труб;
• расположения отопительного котла ниже уровня отопительных приборов в приямке на кухне /в подвале, показанного на рисунке ниже.

Самотечному отоплению 2-х этажного дома присущ стандартный недостаток — батареи второго этажа прогреваются лучше первого. Установка байпасов, регулировочных устройств наращивает стоимость системы.

В каких домах выгоден однотрубный «самотек»?

Только не в 3-х этажном доме. «Самотечный» теплоноситель движется «лениво». Имеющиеся 20 кг разницы в весе тонны нагретой и холодной воды не создадут достаточной разницы давлений между «подачей и «обраткой для интенсивного движения по трубам, батареям.

В двухэтажном доме «самотек» будет работать неплохо, но второй этаж должен быть полноценным, имеющим чердак, позволяющий установить расширительный бачок. От котла в подвале (приямке) до бачка идет главный вертикальный стояк подачи. От стояка отходит т.наз. «лежак», уклоняющийся вниз. От «лежака» опускаюся стояки к этажным радиаторам. Эта вертикальная система, показанная на рисунке ниже, напоминает устройство отопления многоэтажного дома.

Самотечная однотрубная вертикальная система 2-х этажного дома.

Мансардный второй этаж вашего дома, имеющий окна в крыше (невысоких стенах) затрудняет монтаж самотечной системы. Мансарда исключает установку открытого расширительного бачка, наполненного антифризом. Герметичный бачок с газоотводящей трубкой, выведенной наружу, спасет положение, увеличивая затраты.

Наклонные трубы-«лежаки» плохо вписываются в пространство мансарды, могут пересекать оконные проемы, портя интерьер помещения.

«Самотек» больше подходит одноэтажным домам в местностях, характеризуемых ненадежным электроснабжением.

Однотрубная система отопления двухэтажного дома с циркуляционным насосом

Включает этажные контура с горизонтальной однотрубной разводкой, соединенные вертикальными стояками «подачи» и «обратки», Последние пространственно разнесены или объединены в двухтрубный стояк. Циркуляционный насос включается в обратную магистраль («обратку») перед отопительным котлом.

Простейшая однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой содержит два контура по 3 радиатора, показана ниже.

Однотрубная горизонтальная система 2-х этажного дома с насосом.

Расход теплоносителя по горизонтальной магистрали в N раз больше (N – число последовательно соединенных радиаторов), требемого двухтрубной схемой. «Однотрубка», имеющая одинаковое числе отопительных приборов с «двухтрубкой», оснащается циркуляционным насосом большей мощности.

В каких домах выгоден монтаж насосных однотрубных систем?

Снижение длины труб отопления относительно двухтрубных схем присуще многоэтажным жилым домам, промышленным зданиям (цехам, складам), характеризуемым длинами контуров отопления в сотни метров. Применение «однотрубки» в них реально экономит отопительные трубы. Широкое применение в индивидуальном строительстве объясняется недопониманием реального соотношения затраты-достоинства данного типа отопления заказчиками и теплотехниками-практиками.

В небольших двухэтажных домах площадью около 100 кв.м (50 кв.м – первый этаж, 50 кв.м – второй) часто монтируют «однотрубку», хорошо работающую при коротких контурах, содержащих 4-5 отопительных приборов. Большие дома со множеством радиаторов плохо подходят для однотрубных схем, хотя реально работают объекты с десятком батарей в этажном контуре, как в показанной ниже смешанной вертикально — горизонтальной однотрубной схеме.

Однотрубная система смешанного (вертикально — горизонтального) типа.

Распространенные ошибки при монтаже

Выше изображены «ленинградские» схемы горизонтальных однотрубных этажных контуров с радиаторами, подключенными к общей магистрали двумя тройниками. Через каждый прибор протекает только часть полного объема теплоносителя, циркулирующего по контуру. Можно встретить ошибочное подсоединение без магистральной трубы (см. контур первого этажа на рис. ниже).

Виды подключения радиаторов в горизонтальных однотрубных контурах.

Такой способ подключения радиаторов отопления является предельно дешевым. На каждый радиатор приходится один фитинг для присоединения металлопластиковой трубы Ду20 или Ду25 и отрезок трубы между соседними приборами. Дешевле не придумать. Но расплата за дешевизну – плохая работа половины радиаторов. Первый их них (по ходу движения теплоносителя) нагрет до температуры 55 °С, а последний при N=6-8 нагревается всего до 35 °С, поскольку теплоноситель, проходя через радиаторы, интенсивно остывает в них.

А как работает правильно собранная схема?

При выполнении классической однотрубной схемы («ленинградской»), когда под радиаторами проложена магистральная труба, ситуация другая. Движущийся теплоноситель, встречая на своем пути первый тройник, распределяется на два потока в соответствии с величинами гидравлических сопротивлений прямого пути и бокового отвода тройника. Из-за большего гидросопротивления бокового отвода в радиатор затекает небольшая часть общего потока теплоносителя (обычный «коэффициент затекания» составляет 0,2-0,3). Эта малая часть остывает внутри батареи на несколько градусов, как показано на рисунке ниже, подмешиваясь на выходе к основному неостывшему потоку. Результирующая его температура оказывается выше, чем при пропускании всего объема жидкости через отопительный прибор.

Распределение теплоносителя в обвязке радиатора «ленинградской» схемы.

При движении по контуру температура жидкости все равно снижается, но в меньшей степени, до температуры уже не 35 °С, а примерно 45 °С, т.е. батареи в цепочке оказываются более выровненными по нагреву. Специалисты высказывают мнение, что однотрубная схема («Ленинградка») позволяет добиться равномерного прогрева до 10-11 радиаторов в контуре (по десять секций в каждом приборе).

Как выровнять неравномерность нагрева радиаторов?

Обычный способ выравнивания их теплоотдачи при неодинаковом прогреве — постепенное наращивание тепловой мощности (или, что эквивалентно, числа секций) радиаторов по ходу движения теплоносителя в контуре. Если мощность первого в контуре отопительного прибора принять за 100 %, то у следующего она 110 %, и так далее вплоть до 150-200 % мощности у последнего (в зависимости от числа последовательных радиаторов).

При выполнении однотрубной системы отопления двухэтажного дома, схема которой включает магистральную трубу, диаметр последней берется большим. Так при выполнении подводок к радиаторам металлопластиковой трубой Ду16, для восьми-девяти отопительных приборов в этажном контуре следует брать «магистралку» с Ду40. Труба Ду32 работать будет, но устойчивость системы понизится. Это означает, что любое изменение температуры теплоносителя будет вести к ее разбалансировке, т.е. заметному изменению разности температур нагрева соседних радиаторов в контуре.

Распространены схемы «однотрубок» с обвязкой радиаторов т.наз. «байпасами», как показано на фото ниже.

Подключение радиатора в «ленинградской» схеме с байпасом.

Это участки меньшего диаметра, включаемые в разрывы магистрали под радиаторами, иногда еще и с устанавленным устройством регулирования расхода (игольчатым вентилем или др.). Регулировочные вентили ставятся и в одну (или в обе!) подводки к радиаторам. Получается, что вместо сплошной магистрали одного диаметра имеется труба переменного диаметра. При этом монтажники-практики ошибочно полагают, что для разветвления потока теплоносителя на две составляющих в тройнике подводки к радиатору требуется сузить основной проход для него. Это неверно, поскольку жидкость, находящаяся под давлением, заполнит любой свободный объем, встречающийся на пути ее потока.

Конечно, если в такой схеме со множеством устройств регулирования расхода постоянно заниматься ручным управлением прогревом каждого прибора, то можно-таки, тратя уйму времен, постоянно добиваться их равномерного нагрева. Но стоит ли «овчинка выделки»? Если делать «однотрубку», то присоединять радиаторы следует к магистрали неизменного большого диаметра, обеспечивая им стабильную работу при небольшом снижении нагрева приборов вдоль контура.

Заключение

Если радиаторы в однотрубной схеме присоединить к магистральной трубе с диаметром, по крайне мере вдвое превышающим диаметр подводок к ним (при соответствующем размере фитингов), то ценой таких затрат на материалы можно добиться снижения температуры в цепочке до 8-10 приборов. В двухтрубной схеме тот же результат достигается при небольшом диаметре всех труб отопления.

Статьи по теме:

Во время ремонта в помещении или устройства в нем системы обогрева возникает вопрос о том, как выбрать электрический теплый пол, в каких случаях он.

Представлена информация о циркуляционном насосе Wilo MTSL 15/5 HE-2. Рассмотрим назначение устройства, его принцип действия, причины неисправности.

Описаны возможные причины и способы устранения перегрева теплоносителя в двухконтурных, автоматических и полуавтоматических газовых котлов отопления.

В статье описаны пять практичных способа по устранению обледенения на коаксиальном воздухопроводе.

Рассмотрен принцип работы, показаны основные признаки и причины неисправности, способы диагностики и ремонта вентилятора (дымососа) газового котла.

Схема отопления двухэтажного дома: виды систем с принудительной циркуляцией, рейтинг 10 лучших насосов

Горизонтальная разводка

Горизонтальный тип разводки труб, в свою очередь, подразделяется на:

• лучевой (коллекторный);
• последовательный.

Для коллекторной схемы, которая, как самая популярная, будет подробнее описана далее, характерно наличие обособленной подводки для каждого радиатора.

Последовательный метод подразумевает существование отходящей от стояка единой отводки, пролегающей по периметру всех этажей и имеющей в составе подающую и обратную трубы.

Плюсы горизонтальной разводки:

• высокий показатель гидравлической устойчивости;
• возможность автоматически выставлять и поддерживать температуру в каждой отдельной комнате;
• при использовании схемы допускается установка отдельных теплосчетчиков, как двух, так и более;
• разводку такого типа можно размещать скрытно, не портя внешний вид комнат деталями трубопровода.

• усложнённая схема запуска отопления: для обеспечения бесперебойной работы предварительно нежно выпускать из неё воздух;
• на всех радиаторах требуется устанавливать краны, чтобы спускать воздушные пробки;
• стоимость проекта, предусматривающего наличие коллектора, довольно высока, поскольку для обустройства необходимо закупить больше стройматериалов.

Монтаж двухтрубной системы отопления

Вертикальная двухтрубная система. Нажмите на фото для увеличения.

Существует горизонтальная и вертикальная двухтрубная разводка. В вертикальной системе все отопительные приборы подсоединяются к вертикальному стояку. Ее монтаж более дорогостоящий, но при эксплуатации в системе не будет воздушных пробок. В двухэтажных домах двухтрубное отопление чаще всего делают по этой схеме.

Горизонтальную систему монтируют в одноэтажных домах, имеющих большую площадь и протяженность. Для двухэтажного дома такая разводка не рекомендуется, так как высокое здание может не полностью прогреться.

Отопительные контуры обоих типов имеют отличную тепловую и гидравлическую устойчивость. Только для систем первого типа нужна балансировка вертикальных стояков, а второго – балансировка горизонтальных петель.

Рассмотрим монтаж вертикальной двухтрубной отопительной системы двухэтажного дома.

• нагревательный котел;
• циркуляционный насос;
• автовоздушник;
• балансировочный клапан;
• предохранительный клапан;
• термостатический клапан;
• расширительный бак;
• термоманометр;
• вентили;
• коллекторы подачи и «обратки» (в системах коллекторного типа);
• подающая труба;
• обратная труба;
• радиаторы отопления.

Выбираем радиаторы отопления. Лучше приобрести батареи с большей теплоотдачей (алюминиевые). Устанавливаем котел. Циркуляция теплоносителя будет лучше, если его установить ниже уровня подводимых труб. По нормам пожарной безопасности котел должен быть расположен от ближайшей стены на расстоянии, превышающем полметра. Желательно установить его в подвале. В помещении стены пол и потолок выполняются из негорючих материалов. Котельная должна быть оборудована для воздухообмена специальным вентиляционным каналом либо окном с форточкой.

Переходим к разводке труб. Сначала монтируем обратный трубопровод от котла. «Обратку» обязательно расположить ниже подачи. Делам необходимые ответвления для нагревательных приборов. Если предусмотрен циркуляционный насос, монтируем байпас с насосом в обратный трубопровод и врезаем в этой зоне три крана.

Под окнами устанавливаем радиаторы, предварительно закрепив на стенах специальные металлические крепления. От батареи до основания пола расстояние должно быть 10 см и более, а от выступающих частей подоконника – 12 см. После этого подключаются трубы.

После окончания монтажа системы отопления необходимо ее промыть. Для этого нужно разъединить трубы подачи и обратки. В подающую трубу нужно пустить чистую воду и заполнить систему. Загрязненную воду сливаем в канализацию через шланг, который присоединяем к обратной трубе. Промывать систему отопления необходимо до появления на выходе системы чистой воды.

Перед отопительным сезоном необходимо проверить смонтированную систему отопления, заполнив ее горячей водой. Воду нужно нагреть до 95°С, заполнить систему и час выдерживать ее при такой температуре. При заполнении системы надо избавиться от воздушных пробок и в случае появления в местах соединения течи устранить ее.

В результате Вы получаете замкнутую отопительную систему, которая всегда поддерживает комфортную температуру и создает в Вашем двухэтажном доме уютную обстановку.

Простейшая схема

Основная сложность монтажа отопительной системы заключается в необходимости подачи теплоносителя на второй этаж здания. А главное преимущество однотрубных сетей — в их простоте и дешевизне монтажа. Независимо от способа разводки — верхнего или нижнего — они позволяют существенно сэкономить на материалах и комплектующих, сократив общую протяженность трубопровода. При необходимости разные типы систем отопления можно комбинировать между собой, увеличивая тем самым эффективность их работы.

Схема однотрубной системы очень проста. От котла отходит одна труба, к которой подключаются радиаторы. Пройдя через все элементы отопительной сети, труба возвращается в нагревательный агрегат. В результате теплоноситель проходит по замкнутому кругу, повторяя этот цикл раз за разом.

Особенность однотрубных схем заключается в разнице температуры теплоносителя в разных частях сети. Выходя из котла, вода имеет максимальную температуру. По мере прохождения по замкнутому контуру она постепенно остывает, отдавая свое тепло каждому из установленных радиаторов. Они в свою очередь отдают его воздушному пространству помещений.

Принцип работы такой системы определяет ее технические особенности:

• В сети может быть строго определенное количество радиаторов.
• Система не может масштабироваться и изменяться в процессе эксплуатации.
• Радиаторы, расположенные в удалении от котла, меньше нагреваются и, как следствие, хуже обогревают помещение.
• Схема не подходит для домов большой площади с большим количеством отапливаемых помещений.

Эти особенности определяют и недостатки однотрубных систем, а также ограничения на их использование. С другой стороны, если правильно смонтировать сеть отопления в двухэтажном частном доме и подобрать эффективное нагревательное оборудование, можно обеспечить комфорт, уют, оптимальный микроклимат и благоприятный для человека температурный режим.

Однотрубные системы имеют и плюсы, чем и определяется их популярность. Важнейшее преимущество — дешевизна монтажа за счет сокращения количества труб и времени.

Важно! Подобная схема подходит для домов разной этажности и с разной планировкой. Независимо от архитектурных особенностей дома она будет полностью охватывать все помещения

При монтаже допускается прокладывать лежак в стяжке пола. Для систем типа «теплый пол» однотрубная схема — идеальный выбор. Прокладка трубопровода может выполняться и по поверхности пола. В этом случае необходимо, чтобы лежак проходил как можно ниже.

Балансировка

Смысл данной операции в том, чтобы уравновесить все ветви системы и отрегулировать в каждой из них расход воды. Для этого каждое ответвление надо правильно подключить к магистралям, то есть, установить на врезке специальные балансировочные вентили. Также регулировочные краны или термостатические клапаны устанавливаются на подводках ко всем радиаторам.

Осуществить точную балансировку своими руками не так-то просто, нужно иметь соответствующие приборы (хотя бы манометр для измерения перепада давления на балансовом вентиле) и выполнить расчеты на потери давления. Если ничего этого нет, то надо после испытаний заполнить систему, спустить воздух и включить котел. Далее, балансировка двухтрубной системы производится на ощупь, по степени прогрева всех батарей. Находящиеся рядом с теплогенератором приборы надо «прижимать», чтобы больше тепла уходило к дальним. То же и с целыми ветвями системы.

Системы с естественной и принудительной циркуляцией какая лучше

Различие между этими двумя типами циркуляции состоит в способе передвижения воды по СО. Для реализации принудительной схемы необходимо устанавливать специальное оборудование, в частности циркуляционный насос, для естественной такой потребности нет.

ЕЦ характеризуется рядом достоинств:

• отсутствие при работе системы шума и вибрации;
• элементарность монтажа и обслуживания;
• большой срок эксплуатации.

Монтаж системы с естественной циркуляцией

При этом СО с естественной циркуляцией достаточно медленно запускаются, вода в трубах таких систем может замерзнуть при минусовых температурах на улице. Еще один минус заключается в необходимости установки больших по сечению труб (они дороже и более сложны в установке).

Сейчас такие системы применяются достаточно редко. Пользователи отдают предпочтение более современной и эффективной схеме обогрева. Это СО с принудительной циркуляцией, имеющая следующие важные преимущества:

• возможность строительства в частном доме разводки любой протяженности;
• независимость качества обогрева от показателей температуры теплоносителя;
• простая регулировка рабочих режимов.

СО с принудительной циркуляцией

В вариантах с принудительной циркуляцией горячая вода идет по трубам благодаря работе насосного оборудования. Вода идет от котла, в котором нагревается, под действием специального насоса (его называют циркуляционным).

На каждом радиаторе при такой схеме обогрева ставят вентили и краны Маевского. Первые дают возможность выбирать температуру нагрева конкретной батареи. Вентили могут быть автоматическими и ручными. А кран Маевского позволяет удалять из системы ненужный воздух.

Вентили и краны Маевского

Специалисты советуют монтировать в двухэтажных коттеджах СО с двухконтурным котлом и принудительной циркуляцией. Тогда вам будет очень просто сделать в доме «теплый пол», установить полотенцесушители и всегда контролировать работу СО, выставляя для себя наиболее комфортную температуру.

Стоит ли монтировать самостоятельно

Как уже можно было понять из всего вышесказанного, отопление «Петля Тихельмана» имеет довольно-таки простую конструкцию. В любом случае собрать ее будет не сложнее чем обычную тупиковую систему. Однако при этом стоит учитывать то, что петля Тихельмана чаще всего монтируется в домах очень большой площади. Сборка же систем отопления в таких зданиях уже сам по себе имеет массу нюансов. К тому же и расчет коммуникаций для такого объекта следует делать максимально точный. Просто взять усредненные значения (10 кВт котла на 1 м 2 помещения, диаметр труб 26 и 16) в этом случае не получится. Сделать же правильные расчеты по таблицам и даже с использованием соответствующих программ самостоятельно будет довольно-таки сложно. Поэтому для проектирования и монтажа системы «Петля Тихельмана» в большом доме все же стоит нанять специалистов.

Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

Эти 10 мелочей мужчина всегда замечает в женщине Думаете, ваш мужчина ничего не смыслит в женской психологии? Это не так. От взгляда любящего вас партнера не укроется ни единая мелочь. И вот 10 вещей.

7 частей тела, которые не следует трогать руками Думайте о своем теле, как о храме: вы можете его использовать, но есть некоторые священные места, которые нельзя трогать руками. Исследования показыва.

20 фото кошек, сделанных в правильный момент Кошки — удивительные создания, и об этом, пожалуй, знает каждый. А еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют оказаться в правильное время в правил.

15 симптомов рака, которые женщины чаще всего игнорируют Многие признаки рака похожи на симптомы других заболеваний или состояний, поэтому их часто игнорируют

Обращайте внимание на свое тело. Если вы замети

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл.

Существующие схемы однотрубной системы в частном доме

Для обогрева частного дома может применяться как вертикальная, так и горизонтальная схема однотрубного отопления.

Для одноэтажных зданий наибольшее применение нашел горизонтальный вариант, как правило, с замкнутым контуром. Для теплоснабжения двухэтажного дома могут использоваться обе названные схемы.

Горизонтальная система однотрубного отопления частного дома

Такая схема отопления подразумевает последовательную установку радиаторов, подключаемых к одному магистральному трубопроводу. При этом подвод и отвод теплоносителя к отопительным приборам может осуществляться диагонально (подача организована в верхней части радиатора, а обратка – в нижней) или по нижнему варианту (и подача, и обратка расположены внизу приборов). Наибольшее распространение для обогрева одноэтажного частного дома получил второй вариант, имеющий название «ленинградка».

Рисунок 2 – Горизонтальная схема однотрубного отопления

В общем случае горизонтальная однотрубная система отопления конструктивно проста: магистраль прокладывается от источника тепла по всему периметру здания и возвращается обратно. Как правило, подающая линия располагается внизу (над или под полом), и к ней подключается требуемое количество радиаторов.

Циркуляция теплоносителя при таком варианте может обеспечиваться естественным образом (самотеком) или принудительно (при помощи циркулярного насоса). В первом случае при монтаже требуется соблюдать уклон подающей магистрали в сторону движения воды. Радиаторы же должны располагаться на одном уровне.

Известно, что теплоноситель, проходя последовательно все приборы отопления, постепенно охлаждается. Поэтому при естественной циркуляции температура в радиаторах по мере удаления от источника тепла будет уменьшаться все сильнее.

Устранить указанный недостаток можно, либо повышая температуру теплоносителя, что не всегда целесообразно, либо увеличивая скорость его движения, для чего в системе и устанавливается насос.

В случае использования горизонтальной схемы с естественной циркуляцией для отопления двухэтажного дома предусматривается наличие вертикального стояка, который следует врезать в магистральную трубу на первом этаже и желательно до первого радиатора. Теплоноситель сначала будет подаваться на второй этаж, проходить все установленные там приборы, затем спускаться на нижний уровень и, пройдя оставшиеся радиаторы, возвращаться в котел.

Понятно, что в этом случае температура на втором этаже дома будет выше. Но если мощности котла окажется не достаточно, он не сможет обеспечить подачу воды наверх, и система перестанет функционировать.
Этот недостаток устраняется установкой циркулярного насоса, обратного стояка, а также монтажом между подающим стояком и первыми отопительными приборами кранов, позволяющих регулировать подачу тепла и требуемую температуру на каждом из уровней двухэтажного здания.

Рисунок 3 – Горизонтальная схема однотрубного отопления двухэтажного дома

Вертикальная однотрубная система отопления частного дома

Такая схема отопления часто применяется для обогрева двухэтажного дома. В общем случае вертикальная однотрубная система предусматривает верхнюю разводку, поэтому магистральные трубы отопления прокладываются по чердачному помещению. От них отходят стояки, подающие теплоноситель в радиаторы, которые должны быть установлены на разных этажах друг под другом.

Циркуляция воды также может осуществляться, как принудительно (при помощи насоса), так и естественно (самотеком). В последнем случае при монтаже требуется соблюдение уклонов подводящих и отводящих магистралей, а также использование труб большого диаметра.

Рисунок 4 – Вертикальная схема однотрубного отопления

Обозначения: I –стояк проточный; II, III – стояки со смещенными и осевыми замыкающими участками; IV, V – стояки проточно-регулируемые: 1 –магистраль подачи теплоносителя; 2 – прибор отопления; 3 –кран проточный; 4 – кран двойной регулировки; 5 –замыкающий участок осевой; 6 –замыкающий участок смещенный; 7 – обходной участок; 8 – воздушник; 9 –бак расширительный; 10 – стояк главный; 11 –магистраль обратки; 12 – теплообменник; 13 –насос циркулярный

Однотрубная или двухтрубная

Как можно понять из названия, эти системы различаются по числу магистральных трубопроводов, подающих теплоноситель в радиаторам. В однотрубной схеме все подводки от батарей присоединяются к одному общему трубопроводу, он является одновременно подающим и обратным. Ярким примером такой системы считается знаменитая «ленинградка», показанная ниже на рисунке:

При кажущейся простоте монтажа и экономии материалов однотрубная система обладает одним серьезным недостатком. Поскольку каждая батарея сбрасывает остывшую воду в общую магистраль, то к следующему радиатору теплоноситель приходит с более низкой температурой и так далее, до конца ветви. Из-за чего самый последний отопительный прибор может быть еле теплым. Что это значит?

Комнату все равно надо обогревать, а значит, придется наращивать теплоотдачу батареи, то есть, увеличивать количество секций. Получается, мы сэкономили на трубах и фитингах, но потратились на дополнительные секции. Прибавьте сюда трудности с регулированием в двухэтажных домах и невозможность естественной циркуляции.

Недостаток двухтрубной системы состоит лишь в том, что на ее сборку нужно больше материалов, так как в этом случае подающий и обратный коллектор разделены. То есть, теплоноситель приходит ко всем батареям по одной трубе, а уходит – по другой. Данная схема системы отопления частного дома обладает множеством достоинств, а потому наиболее популярна. Это повод для того чтобы остановить свой выбор именно на двухтрубной системе.

Общий принцип работы

Схема работы любой системы отопления заключается в преобразовании энергии сгоревшего газа, твёрдого (жидкого) топлива или электричества в тепловую. По трубам нагретая вода (антифриз) поступает в радиаторы, где отдаёт тепло в пространство.

Гравитационная система

Уклон труб при естественной циркуляции в отопительной системе

В основе функционирования лежат законы физики. Если контуры предусматривают естественное движение воды, то такая схема называется гравитационной.

Сделать контур тёплого пола в гравитационных системах без применения дополнительных насосов крайне трудно. Перепад труб в полу на несколько миллиметров приводит к завоздушиванию и прекращению движения теплоносителя.

Плотность нагретого теплоносителя ниже, чем холодного. За счёт разности плотности вода/антифриз из котла по подающему стояку (диаметр 60 – 80 мм) поднимается вверх. В верхней части всей системы устанавливают расширительный бачок открытого или закрытого типа.

По периметру помещений второго этажа прокладывают верхний контур разводки. Трубу диаметром 40-50 мм монтируют с уклоном 2 -3 см на метр длины. В местах установки радиаторов в разводку вваривают трубы диаметром 16 – 25 мм. По ним жидкость стекает в радиаторы. Затем теплоноситель поступает в батареи на первом этаже.

На уровне котла или немного ниже по периметру здания прокладывают нижний контур (обратку), в который собирается охлаждённая вода.

Схема находит применение в местах, где часто отключают электроэнергию, необходимую для работы насосов. Газовые котлы в этом случае оборудованы энергонезависимым приборами безопасности.

Эта же схема нужна для систем с котлами на твёрдом топливе. В случае отключения электричества циркуляция прекращается, а дрова/уголь продолжают нагревать воду. Остановить работу твердотопливного котла можно только быстро убрав горящее топливо, что крайне проблематично. Возникает повышенное давление, способное разрушить трубы и радиаторы.

Что дает принудительная циркуляция

Все преимущества систем водяного отопления, где происходит циркуляция теплоносителя с принудительным побуждением, обеспечивает один незамысловатый элемент – насос. Его ставят на подающий или обратный трубопровод непосредственно возле котла, в результате чего скорость движения воды по трубам ощутимо возрастает. Если при самотеке скорость теплоносителя составляет 0.1—0.3 м/с, то после установки насоса она повышается до 0.7—1 м/с. Это дает массу преимуществ.

Итак, разберем все достоинства системы с принудительной циркуляцией:

• возросла скорость воды – увеличился ее расход, значит, можно уменьшить диаметр трубы;
• время прогрева всех радиаторов уменьшается, нет инерционности;
• большая протяженность ветвей и магистралей, выбор удобного способа их прокладки. Главное, чтобы насос развивал необходимое давление;
• уклоны трасс можно соблюдать минимальные. Они нужны только для опорожнения трубопроводов;
• когда монтируется система закрытого типа, то расширительный бак можно разместить в котельной.

Список остальных преимуществ весьма обширен, перечислять их все нет необходимости. Разве что стоит упомянуть важный момент: система с принудительной циркуляцией позволяет устраивать в частных домах такой вид отопления, как теплые полы. А вот недостатков всего 2, но один из них играет важную роль. Это зависимость обогрева здания от наличия электроэнергии. Отключили ее – остановился насос – остыли батареи.

Есть и худший вариант развития событий. Твердотопливный котел после отключения электричества быстро перегреется и закипит, а дальше – взрыв. Поэтому принудительная циркуляция всегда должна обеспечиваться средствами бесперебойного питания или генератором, чтобы система отопления продолжала нормально функционировать.

Второй недостаток состоит в том, что работающий насос потребляет небольшое количество электроэнергии и случается, что иногда издает шум. Но эти нюансы малозначительны по сравнению с количеством вариантов схем отопления, которые позволяет реализовать принудительное движение теплоносителя. Вот их список:

• однотрубная;
• двухтрубная;
• коллекторная (лучевая);
• водяные теплые полы.

Особенности монтажа однотрубной отопительной системы

Традиционно монтажные работы начинаются с выбора места и установки источника отопления. В зависимости от вида он может крепиться к стене (электрические или газовые котлы) или на полу (газовое или твердотопливное оборудование). В последнем случае требуется обязательное устройство дымохода.

На следующем этапе осуществляют прокладку основных магистралей на каждом из уровней одно- двухэтажного здания, не забывая устанавливать тройники в местах соединения с радиаторами отопления и байпасов (при наличии).

Далее монтируется циркулярный насос.

После этого приступают к установке расширительного бака, который должен быть размещен в самой высокой точке одно- или двухэтажного дома. При этом минимальная высота его расположения составляет 3 м.

На следующем этапе осуществляют монтаж радиаторов. Как правило, они должны располагаться под окнами. Для этого сначала делают разметки крепления приборов отопления с учетом требований по соблюдению расстояний до конструкций (пола, стен и т.д.), а затем устанавливают кронштейны и навешивают на них батареи.

При присоединении радиаторов к основной магистрали следует придерживаться выбранной схемы подключения, избегая лишних изгибов труб. После этого монтируются заглушки, краны Маевского и перекрывающая арматура.

После подключения системы отопления к котлу осуществляют ее опрессовку сжатым воздухом. Затем заполняют ее теплоносителем и производят пробный запуск и при необходимости регулировку.

Для возможности слива и пополнения системы водой рекомендуется предусмотреть установку специального узла.

Естественная и принудительная циркуляция

Однотрубные системы могут монтироваться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. Схема всегда выбирается исходя из планировки и архитектурных особенностей здания. Для 1-этажных домов предпочтительна естественная циркуляция воды в магистрали. Подходит такая схема и для двухэтажных частных домов. Нужно только учитывать планировочные особенности здания.

Принудительная циркуляция

Работоспособность системы отопления определяется правильным местом установки расширительного бачка. В одноэтажных домах нередко приходится выносить его в чердачные помещения, что чревато его перемерзанием в холодные месяцы зимы. В двухэтажном здании такая проблема отпадает сама собой. Расширительный бак можно разместить в любом месте на втором этаже. Такое расположение обеспечит необходимый сброс теплоносителя.

Системы с естественной циркуляцией чаще всего монтируют с верхней разводкой, когда теплоноситель поступает в радиаторы сверху. Основной плюс такого способа — максимально равномерное прогревание отопительных приборов. Для обеспечения гравитационного движения воды в трубах их прокладывают под уклоном 3–5 градусов. Трубы подбираются таким образом, чтобы по мере подвода обратной магистрали к котлу их диаметр увеличивался. В результате получается эффективная, простая в эксплуатации и надежная система.

Несмотря на достоинства система с естественной циркуляцией в двухэтажных зданиях монтируется не так уж часто. Основная причина этого — ограничения на площадь помещения, где можно создавать такие коммуникации. Напора теплоносителя, передвигающегося по трубам естественным путем, достаточно для того, чтобы обогреть дом не более 130 кв. метров. Этажность здания значения не имеет. Негативно сказывается на работе и значительная дельта температур в подающей трубе и обратке.

Однотрубная система с принудительной циркуляцией более эффективна. Лучше использовать схему, при которой от котла отходят две ветви — одна на каждый этаж. При использовании такого подключения обязательно нужна установка запорной арматуры на входе трубы.

Работа системы при этом выглядит следующим образом. Теплоноситель выходит из котла по подводящей трубе и расходится по двум веткам. На каждой ветке установлены радиаторы, нагреваемые за счет прохождения теплой воды. Далее теплоноситель поступает в единую трубу-обратку, которая ведет к котлу. Установка запорной арматуры позволяет обогревать не все помещение, а только его половину, поскольку при необходимости одну ветку можно легко отключить.

Но подобное решение является энергозависимым, а в случае отключения электроэнергии дом останется без тепла. Ведь циркуляционный насос остановит свою работу.

Система с естественной циркуляцией

Принцип ее действия основан на конвективном движении воды. Горячий теплоноситель, выходящий из котла, имеет меньшую плотность и вес, нежели охлажденная вода, приходящая по обратной магистрали. Последняя стремится опуститься вниз и вытеснить более легкий нагретый теплоноситель. За счет этого и происходит естественная циркуляция. Для нормальной работы системы требуется выполнение нескольких условий:

• из-за низкой скорости движения жидкости диаметры труб должны быть увеличены, чтобы обеспечить необходимый расход теплоносителя;
• разность плотностей и масс воды с разной температурой невелика, поэтому схема отопления с естественной циркуляцией должна монтироваться с большими уклонами горизонтальных участков;
• сеть трубопроводов находится под естественным давлением, создавать избыточное – недопустимо, иначе течение жидкости прекратится. Значит, расширительный бак может быть только открытого типа и должен устанавливаться выше всей системы;
• чтобы выдержать все уклоны, котел часто приходится размещать в небольшом углублении.

Что же нам дает такая схема разводки отопления в двухэтажном доме, где соблюдение всех условий требует тщательных расчетов и приводит к большому расходу материалов и сложности монтажа? Ответ прост: гравитационная схема, функционирующая совместно с обычным твердотопливным или газовым котлом, делает водяное отопление двухэтажного дома независимым от электричества. Подчас это очень важный фактор, например, в районах с ненадежным электроснабжением. Это и есть сфера применения самотечных систем.

Горизонтальные системы

Это замкнутая двухтрубная система, в которой вместо вертикальных стояков проложены горизонтальные ветви, а к ним присоединяется определенное число отопительных приборов. Как и в предыдущем случае, ветви могут иметь верхнюю, нижнюю и комбинированную разводку, только теперь это происходит в пределах одного этажа, как показано на схемах:

Как видно на рисунке, система с верхней разводкой требует прокладки труб под потолком помещений либо на чердаке и в интерьер будет вписываться с трудом, не говоря уже о расходе материалов. По этим причинам схема применяется нечасто, например, для обогрева подвальных помещений либо в случае, когда котельная находится на кровле здания. Но если правильно подобран циркуляционный насос и произведена настройка системы, то и с крышной котельной трубы лучше пустить понизу, с этим согласится любой домовладелец.

Комбинированная разводка незаменима тогда, когда нужно смонтировать двухтрубную гравитационную систему, где теплоноситель движется естественным образом за счет конвекции. Подобные схемы до сих пор актуальны в районах с ненадежным электроснабжением и в домах малой площади и этажности. Ее недостатки в том, что через все комнаты проходит множество труб большого диаметра, спрятать их весьма затруднительно. Плюс высокая материалоемкость проекта.

Ну и наконец, горизонтальная система с нижней разводкой. Неслучайно она наиболее популярна, ведь схема сочетает в себе массу достоинств и почти не имеет недостатков. Подводки к радиаторам короткие, трубы всегда можно спрятать за декоративным экраном или замонолитить в стяжку пола. При этом расход материалов приемлем, а с точки зрения эффективности работы трудно подыскать вариант лучше. Особенно когда применяется более совершенная попутная система, продемонстрированная ниже на схеме:

Ее главное преимущество заключается в том, что вода в подающем и обратном трубопроводе проходит одинаковое расстояние и течет в одном направлении. Поэтому гидравлически это самая стабильная и надежная схема при условии, что все расчеты проведены правильно и учтены особенности монтажа. Кстати говоря, нюансы систем с попутным движением теплоносителя состоят в сложности устройства кольцевых контуров. Зачастую трубами надо пересекать дверные проемы и другие препятствия, из-за чего стоимость проекта может вырасти.

Двухконтурное отопление

Установка двухтрубной отопительной системы повышает комфортность проживания в двухэтажном доме. Такая конструкция, в отличие от одноконтурной, позволяет регулировать температуру радиаторов в каждой комнате. Это в значительной мере экономит ресурсы и уменьшает затраты на их оплату. Для двухтрубного контура устанавливают две магистрали:

• одна подаёт в радиаторы воду или антифриз;
• другая выводит теплоноситель обратно.

У каждого радиатора есть две трубы и термостатический клапан, позволяющий регулировать температуру. С его помощью можно уменьшить теплоотдачу или перекрыть поступление теплоносителя совсем. Преимущества такого отопления:

• потеря давления значительно уменьшается;
• можно обойтись насосом средней и малой мощности;
• температура сохраняется одинаково для всех радиаторов;
• внутри системы можно использовать различные тепловые устройства;
• ремонт и замену деталей можно производить без остановки всей системы.

Как сделать однотрубную систему отопления: устройство и элементы

В состав системы входят следующие элементы: котел, магистральный трубопровод, радиаторы, расширительный бачок, помпы или насосы, обеспечивающие перемещение теплоносителя. Кроме того, замкнутый контур подразумевает возможность естественной циркуляции. В этом случае вода двигается за счет разницы плотности при изменении температуры: нагретая в системе вода вытесняется тяжелой холодной водой, из-за чего попадает в стояк.

Из стояка горячая вода разносится по всей системе, попадая в радиаторы и тем самым обеспечивая обогрев помещений. Для функционирования естественной системы циркуляции трубопроводы должны быть расположены с постоянным уклоном, составляющим не менее 3-5 градусов.

Такое правило далеко не всегда выполнимо, поскольку при таком уклоне перепад высоты на один метр трубопровода будет доходить до нескольких сантиметров. Для осуществления принудительной циркуляции используется насос, расположенный на обратной стороне контура непосредственно перед входом в котел. Такой насос создает давление, необходимое для перемещения жидкости с заданной скоростью. Использование циркуляционного насоса тоже подразумевает создание уклона трубопровода, но его в таком случае можно снизить до 0,5-1 градуса.

Чтобы вода не застаивалась в системе при отсутствии электричества, в комбинированных системах или системах с принудительной циркуляцией устанавливается разгонный коллектор, который поднимает жидкость на определенную высоту. Как правило, верхняя точка коллектора является местом присоединения расширительного бачка, который позволяет регулировать давление в системе и может предотвратить разрыв труб при слишком большом расширении жидкости. Схема однотрубного отопления частного дома предусматривает наличие закрытых расширительных бачков, которые не дают возможности теплоносителю контактировать с воздухом. Такой бачок оборудован встроенной мембраной, которая с одной стороны прижимается воздухом, а с другой стороны – теплоносителем. Установка подобных устройств возможна на любом участке системы.

Расширительные бачки открытого типа гораздо удобнее в использовании, но очень требовательны к месту установки. Так, установка такого приспособления возможна исключительно в высшей точке отопительной системы, а доступ воздуха к теплоносителю может привести к появлению преждевременных неполадок, поскольку в таком случае система будет подвержена коррозийному влиянию. Перед установкой необходимо провести расчет однотрубной системы отопления.

Детали системы устанавливаются по следующему алгоритму:

1. Отопительный котел.
2. Разгонный коллектор, оборудованный ответвлением для расширительного бачка.
3. Трубопровод, установленный с уклоном. Обязательно проведение контура в жилые помещения.
4. Отопительные элементы.
5. Циркуляционный насос.