Схема отопления дома с принудительной циркуляцией: схема одно- и двухтрубной системы отопления

Схемы отопления в двухэтажных домах основаны на общих конструктивных элементах.

В состав должны входить:

• котел-теплогенератор: электрический, газовый, на твердом или жидком топливе;
• теплообменники-радиаторы;
• система трубопроводов от котла к батареям;
• Схема автоматики и защиты;
• расширительный бачок;
• охлаждающая жидкость;
• установочное оборудование.

В современных газовых и электрических обогревателях автоматика и расширительный бачок встроены в конструкцию. Для твердотельных нагревателей делается защитная обвязка.

Конструктивные элементы

В продаже есть котлы, которые могут работать на двух видах топлива — электрические ТЭНы встраиваются в контуры газового или дровяного обогревателя в этом случае.

Автоматические нагреватели позволяют возобновить нагрев после отключения без вмешательства пользователя или в ручном режиме. Схемы защиты оперативно отключают подачу энергии в аварийных режимах работы (перегрев теплоносителя, избыточное давление в системе). Такие устройства необходимы в газовых котлах. При отключении клапан закрывается и при возобновлении подачи газ не будет поступать в помещения.

Трубопроводы изготавливаются из стальных, медных, металлопластиковых или полипропиленовых изделий. Последний вариант предпочтительнее с точки зрения денежных затрат, он экономит время монтажа. Для сварки используются недорогие паяльники стоимостью от 800 руб. Фитинги, переходники с пластиковой на металлическую резьбу доступны по цене.

Расширительный бак – обязательный элемент системы отопления. При нагревании вода расширяется, а излишек уходит в резервный бак.

Если внутренняя часть устройства сообщается с воздухом, цепь называется разомкнутой. Если резиновая диафрагма расширительного бака не подключена к воздуху, контуры будут замкнуты.

Высоких требований к прочности теплообменников в частном доме нет. Максимальное давление в трубах не превышает 2 – 3 атм. Такое давление выдерживают даже чисто алюминиевые радиаторы, которые могут разрушиться в системах централизованного отопления, где давление достигает 14-15 бар.

Выбор теплоносителя

В качестве теплоносителя выбирается вода или специальный антифриз. Первый вариант менее затратный. Заполнение труб и радиаторов происходит через кран от водопровода. Вода как теплоноситель оправдана в населенных пунктах с постоянным снабжением энергоносителем (газ, электроэнергия). Если перерывы частые и длительные, от воды отказываются. В случае отключения на длительное время в морозы он замерзнет. Лед разрушит трубопроводы, радиаторы.

Не заливать воду в систему отопления малопосещаемых дач. Помимо прекращения подачи энергоносителей, котел может перестать нагревать воду и по другим причинам. Если вовремя не возобновить отопление, аварии неизбежны.

Летом нельзя допускать слива системы — это приведет к коррозии или окислению внутренней поверхности теплообменников.

Антифриз дорогой, но на морозе не замерзает, минимальная температура указана на упаковке. Даже если антифриз больше охладить, он превращается в подобие рыхлого снега, что не приведет к разрушению радиаторов и котла. Концентраты разбавляют водой в пропорциях согласно инструкции производителя.

При заполнении системы незамерзающими жидкостями используются специальные нагнетательные насосы. Это минус — желательно иметь устройство для личного пользования. Вызов мастера на заправку 200 — 300 гр. испарившаяся или просочившаяся жидкость требует материальных затрат.

В рецептуру антифриза входят антикоррозийные присадки, которые сохранят внутреннюю поверхность труб, радиаторов, теплообменника котла.

Общий принцип работы

Схема работы любой отопительной системы заключается в преобразовании энергии сгоревшего газа, твердого (жидкого) топлива или электроэнергии в тепловую. Нагретая вода (антифриз) поступает по трубам в радиаторы, где отдает тепло помещению.

Самотечная система

Функционирование основано на законах физики. Если контуры предусматривают естественное движение воды, то такая схема называется гравитационной.

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

Плотность нагретого теплоносителя ниже плотности холодного. Из-за разницы плотностей вода/тосол из котла поднимается вверх по подающему стояку (диаметр 60 – 80 мм). Вверху всей системы устанавливается открытый или закрытый расширительный бак.

По периметру помещений второго этажа проложен верхний контур электропроводки. Труба диаметром 40-50 мм монтируется с уклоном 2-3 см на каждый метр длины. В местах установки радиаторов в разводку ввариваются трубы диаметром 16 – 25 мм. По ним жидкость поступает в радиаторы. Затем теплоноситель поступает в батареи на первом этаже.

На уровне котла или чуть ниже по периметру здания прокладывается нижний контур (обратка), в котором собирается охлажденная вода.

Оборудовать самотечную схему без дополнительных ТНВД можно при высоте от котла до верхней разводки не более 6-7 м. Это высота двухэтажного дома.

Схема используется в местах, где электричество, необходимое для работы насосов, часто отключается. Газовые котлы в этом случае оснащаются энергонезависимыми предохранительными устройствами.

Такая же схема нужна для систем с твердотопливными котлами. В случае отключения электроэнергии циркуляция останавливается и дрова/уголь продолжают нагревать воду. Остановить работу твердотопливного котла можно, только быстро удалив горящее топливо, что крайне проблематично. Возникает повышенное давление, которое может разрушить трубы и радиаторы.

Работа контуров с принудительной циркуляцией

Для принудительного движения теплоносителя используются циркуляционные насосы.

Насос врубается на стыке «обратки» и котла — здесь теплоноситель уже остыл и насос работает в щадящем режиме. На выходе из подогревателя температура теплоносителя достигает 80 – 100 градусов, что резко снижает ресурс оборудования. В котлах со встроенным насосом все подключается по правильной схеме.

Схема движения воды работает по следующему алгоритму:

1. После подачи питания включается насос и приводит в движение теплоноситель.
2. Котел нагревает воду/тосол, а давление, создаваемое насосом, выдавливает теплоноситель в контуры.
3. Горячая вода по трубам подается к радиаторам, где охлаждается, нагревает воздух и поступает в трубы «обратки».
4. Процесс переходит в циклическое состояние.

Разработаны и применяются на практике различные схемы подключения, оптимальные для разных условий эксплуатации.

По принципу подвода и сбора теплоносителя различают два типа конструкций: одно- и двухтрубные. В первом случае система аналогична гравитационной. По подающему патрубку горячий теплоноситель подается к радиаторам. Вторая труба собирает охлажденную воду и возвращает ее в котел. Именно этот вариант используется при замене старых котлов без помпы на новые автоматические модели. При этом схема обвязки не изменяется. Теплоноситель по стояку перекачивается на второй этаж и далее стекает вниз.

Двухтрубные схемы

При обустройстве больших зданий применяется именно двухтрубная схема. Радиаторы подключены параллельно. По расположению подводящих труб различают схемы с верхней и нижней разводкой.

Схемы подключения радиатора к верхней и нижней разводке указаны в технической документации. Неправильное подключение приведет к скоплению воздуха или низкой эффективности устройства.

Преимущества двухтрубного:

• не требует сложных расчетов и подбора диаметров труб;
• независимая регулировка теплоотдачи каждого радиатора, что позволяет задавать температуру в каждой комнате и экономить электроэнергию;
• простота настройки и ввода в эксплуатацию;
• мощность насосов низкая;
• отсутствуют значительные потери давления в начале и конце контуров;
• температура теплоносителя примерно одинакова во всех радиаторах контура;
• перекрыв краны подачи и слива, аккумулятор можно снять для замены или ремонта, не отключая все отопление;
• Минимальное гидравлическое сопротивление трубопроводов.

Недостатком является повышенный расход труб (на подачу и обратку). Учитывая стоимость полипропиленовых труб, простоту монтажа и ремонта, этим недостатком можно пренебречь.

Популярные схемы подключения двухтрубных систем отопления: тупиковой и Тихельмана.

Тупиковая схема имеет другое название — с встречным движением теплоносителя. Схема разбита на разделы. Нагретый теплоноситель поступает по трубе от котла к самой дальней батарее, которая по обратному трубопроводу возвращается в котел. Популярность даёт простота понимания, но требуется грамотный расчёт и настройка системы. Чем дальше от котла, тем тоньше должны быть трубы. После запуска каждый радиатор регулируется запорной арматурой. К этому может привести неправильная регулировка. Что вся охлаждающая жидкость пройдет через один радиатор, остальные останутся холодными.

Петля Тихельмана работает при попутном движении теплоносителя. Разводка осуществляется трубами одинакового диаметра. Давление и температура охлаждающей жидкости в каждом из радиаторов одинаковы, что упрощает балансировку. Регуляторы могут точно установить температуру в каждой отдельной комнате.

Требования к схеме:

• Длина контура до 35 м.
• На протяженных участках применяют трубы большого диаметра (40 — 60 мм) и термостаты не устанавливают, так как они приходят в негодность.
• Периметр протяженностью более 30 м разбит на несколько зон и смонтирована балочная проводка. Его еще называют коллекторным. Стоимость большего количества труб компенсируется их меньшим диаметром. Трубы диаметром 16 мм достаточно, чтобы «накормить» один радиатор.

Каждый радиатор в этой версии легко настроить на желаемую теплоотдачу.

Однотрубные схемы

Однотрубные схемы отопления оптимальны для одно- и двухэтажных домов с количеством радиаторов до 5 в одном контуре. Большее количество потребует тонкой настройки. Ответвления могут снизить давление в трубах и некоторые радиаторы не будут получать достаточно тепла для нагрева теплоносителя.

Схемы допускают подключение сверху или снизу. Во втором случае трубопровод можно спрятать под полом. Учитывается, что это несколько снизит теплоотдачу радиаторов, так как часть энергии уходит на прогрев стяжки.

Однотрубные варианты изготавливаются с открытым или закрытым расширительным баком.

К недостаткам схемы можно отнести трудности замены радиаторов. Для сохранения работоспособности на место снятого аккумулятора необходимо сразу установить перемычку, иначе будет нарушена настройка системы. По этой же причине между входом и выходом теплообменника монтируются байпасы из труб меньшего диаметра.

Одна из самых популярных схем — «Ленинградская». Для соединения используйте диагональную (крест) или боковую (одностороннюю) схему.

При выборе радиаторов уточняют, как сделаны выводы для подключения — снизу или сбоку. При необходимости приобретаются угловые переходники. Важно следовать рекомендациям производителя.

Этапы оборудования и эксплуатация

Если принято решение сделать двухэтажную схему отопления дома своими руками, строго соблюдают последовательность работы.

1. Расчет потребности теплоотдачи от радиаторов для каждого отдельного помещения и суммарной мощности. Информация нужна для выбора котла и количества батарей. Учитывают расположение дверей и окон относительно сторон света, площадь и степень утепления пола, стен, перекрытий.
2. Составление проекта — общего и поэтажного, согласование мест установки газового оборудования с снабжающей организацией. Распределение необходимой электрической мощности, если используется электричество.
3. Подбор и покупка котла, труб, теплообменников, комплектующих для сборки единой системы.
4. Разводка трубопроводов.
5. Сборка одиночного контура, опрессовка.
6. Первый пуск и наладка, устранение течи.

При дальнейшей эксплуатации в рабочем режиме выполняются следующие виды работ:

• очистка всех узлов от пыли и грязи;
• своевременное устранение течи;
• сдувание радиаторов при понижении температуры отдельных устройств;
• проверка давления, своевременная доливка охлаждающей жидкости;
• поддержание уровня жидкости в системе в течение всего года, в том числе в межтопливный период.

Знание возможных схем оборудования двухэтажного дома с отоплением поможет сделать правильный выбор, контролировать ход монтажных работ и в дальнейшем правильно реагировать на возникшие неисправности.

Приточно-вытяжная вентиляция и водяное отопление — Lutz Plumbing Inc.

Сегодня существует множество типов систем отопления и кондиционирования воздуха. Их можно разделить на две широкие категории: системы ОВКВ с принудительной подачей воздуха и системы ОВКВ с принудительной подачей воздуха. Системы принудительного воздушного отопления используют воздух для передачи тепла от печи в помещения, требующие обогрева. Водяные системы отопления, напротив, используют воду или пар для передачи тепла от котла в помещение. Ниже приведены некоторые из основных различий между двумя типами систем отопления:

Теплоноситель

В то время как в системе с принудительной подачей воздуха для передачи тепла от печи в помещение используется воздух, в водяном отоплении используется вода. В первом воздух из помещения вытягивается мощными вентиляторами. Затем он проходит через нагревательную камеру, а затем перекачивается обратно в комнату. В результате повышается температура в помещении. При водяном отоплении горячая вода/пар из котла подается в разные части помещения по металлическим трубам. Плинтусные обогреватели, лучистые теплопроводы пола и радиаторы, установленные в разных частях дома, извлекают тепло из переносимой воды. Затем он излучает его в окружающий воздух. В результате отсутствует принудительная циркуляция воздуха.

Комфорт

Основная цель установки системы отопления в вашем доме – повышение домашнего комфорта. В связи с этим важно отметить, что водяное отопление приводит к равномерному распределению тепла по всему дому. Это означает, что вы будете наслаждаться одинаковой температурой внутри дома независимо от того, куда вы идете. При использовании систем принудительной вентиляции вы можете испытывать потоки горячего воздуха и сквозняки холодного воздуха по всему дому. Это может значительно снизить комфорт в доме.

Затраты на установку и обслуживание

Стоимость установки системы принудительного воздушного отопления ниже по сравнению с водяным отоплением. Он использует печь и воздуховоды для подачи воздуха в разные помещения здания. Однако при водяном отоплении вам понадобится дополнительный теплообменник для каждой комнаты в доме, а также дополнительная сантехника. Каждый из радиаторов может значительно увеличить стоимость монтажа системы отопления. Также важно отметить, что обслуживание водяной системы отопления более обширно. Котлы или комбинированные котлы имеют теплообменники, которые требуют удаления накипи, а водяные контуры рекомендуется вводить в эксплуатацию каждые 3-5 лет из-за накопления шлама. Печи, как правило, просто требуют, чтобы вы заменили воздушные фильтры и убедились, что компоненты системы работают должным образом.

Здоровье и безопасность

Существует ряд проблем, с которыми вы можете столкнуться при использовании системы принудительной вентиляции. Во-первых, принудительная циркуляция воздуха может поднять пыль и другие аллергены. Это может активировать аллергию и вызвать приступ астмы. Во-вторых, сломанная камера сгорания может привести к утечкам, и это может загрязнить ваш воздух.