5 схем отопления с теплым полом и радиаторами в частном доме

Для того чтобы система отопления работала максимально эффективно, необходимо обеспечить постоянную циркуляцию теплоносителя по трубам. В гравитационных (самотечных) системах этот результат достигается за счет температурного расширения теплоносителя – но, к сожалению, для таких систем характерны достаточно жесткие ограничения по масштабу и конфигурации.

Подробный обзор

На что оказывает влияние отопление открытого типа?

По каким-либо соображениям вы решаетесь начать монтаж самотечного вида отопления. При этом следует учитывать, что это отразится на подборе следующих факторов:

  1. дизайн в доме при данном типе обогрева должен отвечать пожарной безопасности;
  2. отсутствие контроля за равномерным распределением тепла;
  3. представленные схемы отопления с естественной циркуляцией позволяют производить обслуживание и ремонт всей системы без особых затрат;
  4. небольшие объемы работ, связанных с прокладкой трубопровода и подключением открытого расширительного бака для отопления;
  5. оптимальная стоимость необходимого материала.
На что оказывает влияние отопление открытого типа?

Если вас заинтересовала схема естественного отопления, то всевозможные примеры вы сможете отыскать на нашем сайте. Однако разобраться в чертежах удается не каждому специалисту. Поэтому мы рекомендуем обратиться за помощью к инженерам. Именно они смогут правильно рассчитать всю систему отопления, составить смету.

Принцип работы систем с принудительной циркуляцией

Эффективность работы отопительной системы определяется целым рядом параметров. Сюда относятся и мощность котла, и тип используемых радиаторов, и особенности трубной разводки. Но в любом случае для того, чтобы система эффективно переносила тепло по всему дому, нужно обеспечить движение теплоносителя по трубам.

Системы с принудительной циркуляцией работают так:

  • В систему встраивается специальный циркуляционный насос. Как правило, насос устанавливают на обратной трубе непосредственно перед котлом – так температурная нагрузка на крыльчатки насоса будет значительно меньше.
  • Ассортимент циркуляционных насосов достаточно широк. Основные рабочие характеристики таких изделий – напор и пропускная способность. Так, например, циркуляционный насос Unipump UPC 25-40  обеспечивает напор до 4 м при пропускной способности до 3,5 кубометров в час.
  • При включении насоса теплоноситель начинает движение по трубам. Чем интенсивнее движется теплоноситель, тем большее количество горячей воды за единицу времени проходит через радиаторы, и тем большее количество тепла они отдают в воздух.
  • Регулируя работу насоса, мы можем управлять процессом отопления: если нам необходимо снизить температуру, то, помимо уменьшения нагрева теплоносителя, мы можем уменьшить интенсивность циркуляции.

Стоит иметь в виду, что циркуляционные насосы можно использовать и в системах самотечного типа. В этом случае насос выполняет дублирующую функцию: его включают, если нужно, чтобы теплоноситель циркулировал быстрее. При отключенном насосе система работает по принципу естественной циркуляции.

Однотрубная и двухтрубная системы отопления:

Наибольшее распространение получила однотрубная схема создания отопления в частном доме, которая применяется для объектов, обладающих большой площадью, и для многоквартирных домов. Устанавливаются системы подобного типа по двум вариантам. Первый вариант – наиболее распространенный в виду упрощенного монтажа – называется проточным и последовательно соединяет все радиаторы. Во втором варианте часть теплоносителя из стояка движется в верхние батареи, другая же часть передается по стояку к расположенным внизу обогревательным приборам. В этом случае есть возможность регулировки объема поступающей горячей воды посредством установленных на каждую батарею кранов.

Однотрубная схема Двухтрубная схема
  • небольшой расход труб
  • естественная циркуляция теплоносителя
  • низкая стоимость монтажа
  • малые типоразмеры соединений
  • возможность поэтажного подключения
  • Тº в радиаторах примерно одинакова
  • большие теплопотери
  • невозможность регулировки
  • отключение всей системы целиком
  • большой расход труб
  • множество соединений

Схема предоставляет массу преимуществ, начиная с внушительной экономии расходных материалов и заканчивая уменьшением количества труб в дизайне интерьера.

Ограничения:

В двухтрубной схеме отопления для частного дома водный теплоноситель проходит одновременно и по радиаторам, и по магистральной линии, что позволяет добиться равномерного прогрева всех отопительных батарей в каждом помещении. Потребитель в данном случае имеет возможность выбирать любые радиаторы для установки, согласно собственным предпочтениям и дизайна интерьера. Также снимаются ограничения и по монтажу батарей внутри стены или за декоративными панелями. Дополнительным преимуществом подобной схемы является и превосходная возможность по регулированию режимов функционирования в каждой точке теплоснабжения.

Читайте также:  Газовые котлы Данко — Какие бывают поломки и алгоритм их ремонта

Ограничения! У двухтрубной системы водяного теплоснабжения подобных требований не существует: обладая вертикальными стояками с нижней либо верхней разводкой, она эффективно может использоваться как для одноэтажных домов, так и объектов, имеющих несколько этажей.

Как регулировать температуру в принудительной закрытой системе подачи воды для отопления

Чтобы контролировать микроклимат в помещении, можно разместить на радиаторах замыкающие участки. Разогретый теплоноситель, достигая радиатора, будет разделяться на два потока. Один проходит через радиатор, нагревая помещение, а второй протекает по байпасу, обводной трубе, направляющей часть потока теплоносителя мимо радиатора дальше по направлению движения. Добавляя в схему отопления обводные контуры, следует помнить, что они не должны быть равного диаметра с подводящей трубой, иначе в радиатор не будет поступать достаточного количества воды для обогрева. Обычно диаметр обводящего участка делают на один размер меньше диаметра подводящей трубы, чтобы избежать этой проблемы. Между обводным контуром и входным отверстием радиатора размещается вентиль, который регулирует поступление воды в батарею, меняя тем самым температурный режим. Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией способна обогреть ваш дом без проблем.

Помимо ручного вентиля можно использовать для контроля температуры радиаторные терморегуляторы. С их помощью задается желаемая температура в помещении, и термостат поддерживает ее самостоятельно, без постороннего вмешательства, ослабляя или усиливая поток теплоносителя. Терморегуляторы бывают со встроенными и выносными датчиками. Первые располагаются непосредственно на батарее отопления, а выносные или, как их еще называют, дистанционные вынесены за пределы отопительного прибора и соединяются с ним при помощи капилляра. Плюс выносных датчиков — точное измерение комнатной температуры, тогда как встроенные могут давать ложные показания под влиянием внешних факторов: расположения батареи в нише, влияние температуры самой батареи, декоративных элементов, закрывающих радиатор.

Схема отопления с нижней и верхней разводкой

Водяное отопление Принято различать системы отопления с естественной циркуляцией с верхней и нижней разводкой. В первом случае теплоноситель через главный стояк поднимается в проложенный по чердаку дома магистральный трубопровод, а оттуда распределяется по нагревательным элементам.

В системе с нижней разводкой подающую магистраль, от которой запитываются восходящие стояки, монтируют в подвале и на первом этаже. Также для этих целей может использоваться подпольный канал. В такой схеме обратные стояки присоединяют к единой обратной магистрали. Принцип действия системы с нижней разводкой аналогичен той, в которой используется верхняя разводка. В обеих схемах циркуляция обеспечивается за счет того, что горячая вода вытесняется остывшей вверх по стоякам, а остывая, спускается по обратной линии и возвращается в котел для нагревания.

Схема отопления с нижней и верхней разводкой

Стоит отметить, что в тех местах, где организуется естественная циркуляция отопления, в зданиях, имеющих небольшую этажность, циркуляционное давление будет небольшим. По этой причине высокой скорости движения теплоносителя допускать нельзя. Поэтому диаметры труб берутся большими. И вполне возможно, что такая отопительная схема окажется невыгодной с экономической точки зрения. В целом знатоки считают, что устройство систем отопления на основе естественной циркуляции допустимо только для зданий небольшого размера.

Схемы со смесительным клапаном

В частных домах специалисты советуют отдавать предпочтение схеме отопления комбинированного типа, с использованием смесительного клапана, он бывает 2-х или 3-х ходовым.

С 3х-ходовым смесительным клапаном

В данной комбинированной схеме для радиатора жидкость нагревается до 80 градусов, а для тёплых полов требуется 40 градусов.

Схемы со смесительным клапаном

Главная задача — снизить температуру воды, которая поступает от радиаторов, до требуемого градуса для тёплых полов. Именно эту проблему и решает 3-х ходовая термостатическая головка.

Принцип работы системы — нагретая вода подаётся от источника тепла через это устройство в коллектор, где она разбавляется до нужного градуса охлаждённым теплоносителем из обратной трубы ТП. В таком состоянии жидкость и подаётся в контуры пола.

У этой комбинированной схемы есть недостаток — нет возможности произвести регулировку и ограничить поступление остывшей воды из обратки. В связи с этим, в магистраль будет поступать как чрезмерно охлаждённая вода, так и горячая, а это может привести к перегреву пола, или недостаточному ему обогреву.

Читайте также:  Выбор и монтаж матов для теплого водяного пола

Но данные температурные перепады могут пройти незаметно, так как они компенсируются бетонной стяжкой.

Схема с трёхходовым клапаном проста в монтаже, и имеет не высокую стоимость. Она особенно подходит для одноэтажного частного дома, или помещений с небольшой площадью.

Схемы со смесительным клапаном

Если используется трёхходовой клапан с байпасом, смешивание нагретого и охлаждённого теплоносителя производится внутри устройства.

Монтаж прост:

  • на подачу устанавливается тройник;
  • после, подсоединяется циркуляционный насос.

С 2х-ходовым смесительным клапаном

Двухходовой клапан — его термостатическая головка контролирует температурный уровень на входе в трубопровод пола.

Схемы со смесительным клапаном

Схему рекомендовано использовать в помещениях с большой площадью, но не более 200 м. кв. Наличие балансировочного крана даёт возможность регулировать степень смешивания жидкости для контуров тёплого пола. Он способен перекрывать или открывать поток горячей воды.

Циркуляционный процесс теплоносителя устроен так, что жидкость движется по кругу, а добавление нагретой воды происходит при падении температуры. Так как пропускная способность устройства небольшая, то регулировка осуществляется плавно, без скачков.

Монтируется он также на подаче, и требуется установка прибора для принудительной циркуляции жидкости.

Системы отопления с принудительной и естественной циркуляцией – выбор схемы

Системы отопления классифицируются по многим признакам. Рассмотрим, как они различаются по принципу побуждения циркуляции, и в каком случае какой вариант выгоднее.

Для нормальной работы отопительной системы необходим постоянный поток воды (или другого теплоносителя) по трубопроводам. Схема построения трубопроводов ориентирована на один из двух способов создания данного движения:

  • с естественной циркуляцией;
  • с принудительной циркуляцией.
  • Чем они различаются?

    Различие двух этих схем заключается в способе перемещения теплоносителя: если в первом случае он перемещается за счет естественной конвекции, то во втором варианте схема включает в себя насос для перекачки воды. Разберем подробно оба варианта.

    Системы отопления с естественной циркуляцией

    В системе с естественной циркуляцией используется принцип перемещения теплоносителя под влиянием конвекции. Чем больше температура, тем меньше плотность среды, и под влиянием сил, объясняемых законом Архимеда, нагретый теплоноситель перемещается в верхние точки схемы отопления, а остыв опускается вниз.

    Подобная схема не требует дополнительных затрат энергии на создание циркуляции и может работать только за счет тепла вырабатываемого котлом, или другой теплогенерирующей установкой.

    Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

    Для данной схемы обязательно используются насосы или другие устройства (инжекторы и т. п.), для принудительной перекачки воды (теплоносителя). Возможность самостоятельной циркуляции в данном случае почти не важна. Это несколько усложняет конструкцию, но позволяет добиться и определенных преимуществ.

    К достоинствам можно отнести:

  • возможность упростить гидравлический расчет;
  • возможность использовать трубы и арматуру меньших диаметров, делая отопление менее материалоемким;
  • Системы отопления с принудительной и естественной циркуляцией – выбор схемы
  • если здание имеет большую высоту, то единственный способ подать теплоноситель на верхние этажи — использование насосов. Например, в 10 этажном здании статическое давление воды в системе составляет порядка 3-4 атмосфер, а отопление с естественной циркуляцией чаще всего не может создать напор более 1,5 – 2 бар.
  • для данной схемы не важна протяженность труб, так как не может из-за срыва конвекции сложится такая ситуация, что теплоноситель прекратит движение;
  • при монтаже необязательно точно выдерживать уклоны — если конструкция здания требует, то можно расположить переходы со значительным перепадом по уровню;
  • можно значительно повышать давление в системе, повышая КПД и эффективность работы котлов.
  • Выбор способа циркуляции

    Разберем случаи, когда имеет смысл проектировать схемы с естественным движением теплоносителя (воды):

  • если отопление монтируется для небольшого помещения;
  • если принудительная система циркуляции с электронасосами не может быть обустроена из-за отсутствия электроснабжения;
  • если возможны длительные перебои с подачей электроэнергии, которые при реализации схемы с принудительной циркуляцией могут вызвать остановку обращения воды и разморозку труб и радиаторов.
  • Если требуется создание высокого давления, повышение эффективности использования котельного оборудования, более интенсивная циркуляция теплоносителя (воды), то следует отказываться от естественной схемы движения потоков в пользу принудительной.

    Часто как аргумент в пользу отказа от принудительной системы отопления приводят дополнительные затраты энергии на питание электронасосов. Но это неверно — по эффективности использования энергоресурсов, система отопления с принудительной циркуляцией значительно превосходит оппонента.

    В заключении нужно заметить – даже при затруднении с электроснабжением можно не отказываться от преимуществ системы с использованием циркуляционного насоса.

    Совет

    Подобное оборудование позволяет  реализовать все преимущества систем с принудительной циркуляцией без необходимости подключения внешнего питания. Но есть один минус — подобные установки чаще всего рассчитаны только на газ или жидкое топливо.

    Как регулировать температуру в принудительной закрытой системе подачи воды для отопления

    Чтобы контролировать микроклимат в помещении, можно разместить на радиаторах замыкающие участки. Разогретый теплоноситель, достигая радиатора, будет разделяться на два потока. Один проходит через радиатор, нагревая помещение, а второй протекает по байпасу, обводной трубе, направляющей часть потока теплоносителя мимо радиатора дальше по направлению движения. Добавляя в схему отопления обводные контуры, следует помнить, что они не должны быть равного диаметра с подводящей трубой, иначе в радиатор не будет поступать достаточного количества воды для обогрева. Обычно диаметр обводящего участка делают на один размер меньше диаметра подводящей трубы, чтобы избежать этой проблемы. Между обводным контуром и входным отверстием радиатора размещается вентиль, который регулирует поступление воды в батарею, меняя тем самым температурный режим. Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией способна обогреть ваш дом без проблем.

    Помимо ручного вентиля можно использовать для контроля температуры радиаторные терморегуляторы. С их помощью задается желаемая температура в помещении, и термостат поддерживает ее самостоятельно, без постороннего вмешательства, ослабляя или усиливая поток теплоносителя. Терморегуляторы бывают со встроенными и выносными датчиками. Первые располагаются непосредственно на батарее отопления, а выносные или, как их еще называют, дистанционные вынесены за пределы отопительного прибора и соединяются с ним при помощи капилляра. Плюс выносных датчиков — точное измерение комнатной температуры, тогда как встроенные могут давать ложные показания под влиянием внешних факторов: расположения батареи в нише, влияние температуры самой батареи, декоративных элементов, закрывающих радиатор.

    Расчет мощности

    Эффективная тепловая мощность котла рассчитывается теми же способами, что и во всех других случаях.

    По площади

    Простейший способ — рекомендованный СНиП расчет по площади помещения. 1 КВт тепловой мощности должен приходиться на 10 м2 площади помещения. Для южных районов берется коэффициент 0,7 — 0,9, для средней полосы страны — 1,2 — 1,3, для районов Крайнего Севера — 1,5-2,0.

    Как и любой грубый подсчет, этот способ пренебрегает многими факторами:

    • Высотой потолков. Она далеко не везде составляет стандартные 2,5 метра.
    • Утечками тепла через проемы.
    • Расположением помещения внутри дома или у внешних стен.
    Расчет мощности

    Все способы расчетов дают большие погрешности, поэтому тепловая мощность обычно закладывается в проект с некоторым запасом.

    По объему с учетом дополнительных факторов

    Более точную картину даст другой способ расчета.

    • За основу берется тепловая мощность в 40 ватт на кубический метр объема воздуха в помещении.
    • Районные коэффициенты действуют и в этом случае.
    • Каждое окно стандартного размера прибавляет к нашим подсчетам 100 ватт. Каждая дверь — 200.
    • Расположение комнаты у внешней стены даст в зависимости от ее толщины и материала коэффициент 1,1 — 1,3.
    • Частный дом, у которого внизу и вверху — не теплые соседние квартиры, а улица, рассчитывается с коэффициентом 1,5.

    Однако: и этот расчет будет ОЧЕНЬ приблизительным. Достаточно сказать, что в частных домах, построенных по энергосберегающим технологиям, в проект закладывается мощность обогрева в 50-60 ватт на КВАДРАТНЫЙ метр. Слишком многое определяется утечками тепла через стены и перекрытия.

    Как заполнить систему отопления закрытого типа

    В самой нижней точке системы, как правило, на обратном трубопроводе, для запитки/слива системы устанавливают дополнительный кран. В простейшем случае это тройник, установленный в трубопроводе, к которому через небольшой участок трубы присоединен шаровый кран.

    Как заполнить систему отопления закрытого типа
    Как заполнить систему отопления закрытого типа

    Простейший узел для слива или залива теплоносителя в систему

    Как заполнить систему отопления закрытого типа
    Как заполнить систему отопления закрытого типа

    В этом случае при сливе системы надо будет подставлять какую-либо емкость или подключать шланг. При заливе теплоносителя к шаровому крану подключается шланг ручного насоса. Это незамысловатое устройство можно взять на прокат в магазинах сантехники.

    Как заполнить систему отопления закрытого типа
    Как заполнить систему отопления закрытого типа

    Есть второй вариант — когда теплоноситель это просто водопроводная вода. В этом случае водопровод подключается или к специальному входу котла (в настенных газовых котлах), или к аналогично установленному на обратке шаровому крану . Но в этом случае для слива системы необходима другая точка. В двухтрубной системе это может быть один из последних в ветке радиаторов, к нижнему свободному входу которого устанавливают шаровый кран слива. Другой вариант представлен на следующей схеме. Тут изображена однотрубная система отопления закрытого типа.

    Как заполнить систему отопления закрытого типа
    Как заполнить систему отопления закрытого типа

    Схема закрытой однотрубной системы отопления с узлом запитки системы

    Как заполнить систему отопления закрытого типа
    Как заполнить систему отопления закрытого типа

    Рекомендуем прочитать: Расширительный бачок для систем отопления Какой теплоноситель лучше для отопления частного дома Возможные схемы подключения радиаторов отопления Системы газового отопления частных домов Как установить циркуляционный насос Выбор циркуляционного насоса для системы отопления Паровые системы отопления Как сделать отопление в частном доме своими руками Почему батареи отопления не греют?

    Как заполнить систему отопления закрытого типа