Какая система отопления лучше: варианты схем подключения

Однотрубная система отопления частного дома позволяет обеспечить эффективный обогрев жилых помещений с минимальными материальными затратами.

Как устроена одноконтурная система – схема и принцип действия

Одноконтурная система отопления устроена проще некуда:

  • Котел подогревает теплоноситель (обычно воду) и отдает ее в разводку.
  • Трубопровод разводки подводит горячую воду к первой батарее отопления.
  • Пройдя сквозь первую батарею, теплоноситель попадает во вторую и так далее.
  • После последнего радиатора теплоноситель движется в котел, и весь цикл повторяется.
Как устроена одноконтурная система – схема и принцип действия

Схема однотрубной системы отопления Рекомендуем

  • Однотрубная система отопления – как сделать с нуля?
  • Система отопления частного дома – схемы и монтаж
  • Двухтрубная система отопления – самостоятельно обеспечиваем жилище теплом

Устроенное таким образом отопление может работать на гравитационном или принудительном побуждении. В первом случае давление в системе обеспечивает разница плотности между холодной и горячей водой и сила гравитации. Разогретая жидкость поднимается вверх по вертикальному отводу от напорного патрубка котла и стекает по наклонному трубопроводу к первой батарее.

По гравитационному принципу устроена однотрубная система отопления с верхней разводкой. Причем нижней точкой в схеме является котел отопления, а батареи располагаются на разной высоте над уровнем пола, под уклоном к тепловому генератору. На такие ухищрения идут ради возможности поддерживать циркуляцию без электронасоса. Верхняя разводка работает без электричества и шума. Однако ее сборка требует некоторой практики.

Во втором случае напор в системе обеспечивает циркуляционный насос. Его врезают между последней батареей и котлом, фактически перед обратным патрубком теплогенерирующего прибора. Напорное оборудование нагнетает давление в теплопроводе, прокачивая жидкость по всему контуру, поэтому никаких ухищрений с наклонами разводки, вертикальными каналами и батареями на разной высоте не нужно.

Как устроена одноконтурная система – схема и принцип действия

Однотрубная система отопления с нижней разводкой устроена по принудительному принципу

По принудительному принципу устроена однотрубная система отопления с нижней разводкой. В этом случае трубу тянут на уровне пола по всему периметру дома. Собрать такую систему может любой человек. Кроме того, нижняя разводка не уродует интерьер – в этом случае вы не увидите ни вертикального канала, ни бросающегося в глаза спуска к первому радиатору.

Пути повышения эффективности однотрубных систем

Основной проблемой эксплуатации однотрубных систем частных домов является неравномерность температуры теплоносителя в последовательно соединенных отопительных приборах. Существует 2 способа выравнивания температуры радиаторов.

Установка на удаленных участках цепи радиаторов с большим числом секций

Чтобы определить, на сколько секций нужно увеличить радиатор для выравнивания температурного поля, нужно знать разницу между температурой теплоносителя и воздуха в помещении (ΔТ). Сертифицированные в России модели радиаторов должны иметь специально разработанные рекомендации по применению, доступные для свободного скачивания на сайте производителя.

В этих рекомендациях даны табличные значения тепловой мощности секции радиатора для различных значений разности температур (ΔТ). Зная площадь помещения, по таблицам можно определить потребную тепловую мощность для его обогрева. Необходимое количество секций будет равняться отношению потребной тепловой мощности к мощности одной секции радиатора.

Установка балансировочного клапана

Балансировочный клапан (рис 7) состоит из монтируемого в обратную магистраль автоматического клапана и датчика температуры, устанавливаемого на трубопроводе перед клапаном. Клапан настраивается на заданную температуру, которую поддерживает, регулируя расход жидкости через обратный теплопровод.

Рис 7 – схема подключения балансировочного клапана.

Несмотря на свои недостатки, однотрубная система отопления частного дома продолжает находить все новых сторонников, привлекая доступной ценой и легкостью монтажа. Для повышения эффективности эксплуатации, в схему однотрубного отопления вводят замыкающие (или обходные) участки, а также применяют радиаторы с различным количеством секций, либо устанавливают балансировочные клапаны.

Читайте также:  Как монтировать утеплитель для труб из пенополистирола на улице

Преимущества и недостатки однотрубной системы

Достоинство, благодаря которому система столь популярна, — это ее дешевизна и простота. Особенно это касается горизонтальной схемы с нижней разводкой, здесь расход материалов совсем небольшой, а труба везде одинаковых размеров, кроме подводок к радиаторам. Дороже обойдется вертикальная система, поскольку в ней есть отдельные подающие и обратные трубопроводы.

Ввиду того что сейчас на рынке есть большой выбор радиаторных термостатических клапанов, однотрубная система обрела второе дыхание – возможность регулирования расхода теплоносителя на каждой батарее. Но это в свою очередь ведет к удорожанию материалов. Это и все позитивные стороны, а теперь о негативных:

снижение температуры воды на каждой батарее, особенно этим страдает нижняя однотрубная разводка; для нормальной работы системе нужен циркуляционный насос, а это зависимость от электричества; малоэффективна в зданиях большой площади и этажности.

Напрашивается вывод, что рассматриваемая система хороша в пределах своей сферы применения, использовать ее повсеместно – нерационально.

Рекомендации по организации системы отопления частного дома своими руками

В качестве компромиссного решения можно предложить усовершенствованный вариант однотрубной системы, в которой параллельно каждому радиатору подключается обводной байпас с регулирующим вентилем. По стоимости такая система занимает среднее положение между однотрубной и двухтрубной. Зато она позволяет регулировать теплоотдачу на каждом радиаторе независимо от всего контура.

Разрабатывая систему отопления необходимо учитывать следующее:

Рекомендации по организации системы отопления частного дома своими руками
  1. Котел должен работать в диапазоне 88% – 100% от номинальной мощности, иначе его КПД резко падает. Поэтому устанавливать агрегат с большим запасом на случай сильных морозов нерационально. Лучше поставить два котла: один – в расчете на среднесуточную температуру с запасом в 10%, другой – самый простой и дешевый, который будет подключаться дополнительно в сильный мороз или «подменять» основной в период межсезонья.
  2. В системе необходимо предусмотреть наличие аварийных радиаторов для сброса перегретого теплоносителя. Их следует устанавливать в зонах временного пользования – в прихожей, кладовой, на лестничной клетке, в гараже и пр.
  3. Также необходимо предусмотреть так называемую обвязку котла – систему байпасов, врезок и клапанов, которая призвана исключать перегрев теплоносителя в случае сбоев в работе котла или циркуляционного насоса, а также обеспечивает подпитку отопительного контура водопроводной водой. Обвязка разрабатывается производителем котла и отображается в паспорте или спецификации.
  4. Аварийный клапан мембранного бака, через который сбрасывается излишек теплоносителя, следует подключить к канализации.

Монтаж системы отопления в частном доме

Преимущества и недостатки однотрубной системы

Однотрубное отопление завоевало широкую популярность в области частного строительства. Основные причины – это относительно невысокая стоимость конструкции и возможность смонтировать ее своими силами, без привлечения специалистов. Но у однотрубной системы отопления есть и другие преимущества:

  • Гидравлическая устойчивость – теплоотдача прочих элементов системы не меняется при отключении отдельных контуров, замене радиаторов или наращивании секций;
  • Устройство магистрали обходится минимальным количеством труб;
  • Характеризуется низкими инерционностью и временем прогрева за счет меньшего, чем в двухтрубной, количества теплоносителя в магистрали;
  • Выглядит эстетично и не портит интерьер помещения, особенно если магистральную трубу скрыть;
  • Установка запорной арматуры последнего поколения – например, автоматических и ручных терморегуляторов – позволяет точно настраивать режим работы всей конструкции, а также ее отдельных элементов;
  • Простая и надежная конструкция;
  • Несложные монтаж, обслуживание и эксплуатация.

При подключении приборов управления и контроля к системе отопления, ее можно перевести в полностью автоматический режим работы. Возможна интеграция с системой «Умный дом» — в этом случае можно задавать программы оптимальных режимов отопления в зависимости от времени суток, сезона и других решающих факторов.

Магистраль однотрубного отопления можно полностью скрыть финишной отделкой. Такой прибор не только не портит внешний облик комнаты, но и становится его деталью – предметом интерьера

Основным недостатком однотрубного теплообеспечения является дисбаланс нагрева теплоотдающих батарей по длине магистрали. Теплоноситель охлаждается по мере передвижения по контуру. Из-за чего радиаторы, установленные далеко от котла, нагреваются меньше, чем близко расположенные. Потому рекомендовано устанавливать медленно остывающие чугунные приборы.

Преимущества и недостатки однотрубной системы

Установка циркуляционного насоса позволяет теплоносителю прогревать обогревающие контуры более равномерно, однако при достаточной длине трубопровода наблюдается существенное его остывание. Снижают отрицательное действие такого явления двумя способами:

  1. В удаленных от котла радиаторах увеличивают число секций. Это увеличивает их теплопроводящую площадь и количество отдаваемого тепла, позволяя прогревать помещения равномернее.
  2. Составляют проект с рациональным расположением теплоотдающих приборов по комнатам – самые мощные устанавливают в детских, спальнях и «холодных» (северных, угловых) комнатах. По мере остывания теплоносителя идут гостиная и кухня, заканчивают нежилыми и подсобными помещениями.
Читайте также:  Замена газового котла в частном доме: документы, правила на 2020 г

Такие меры минимизируют недостатки однотрубной системы, особенно для одно- и двухэтажных зданий, имеющих площадь до 150 м². Для таких домов однотрубное отопление является наиболее выгодным.

Основные критерии выбора системы отопления

Грамотно выбрать эффективное отопление  возможно только при наличии познаний в теплотехнике. Если обустройство системы выполняется в небольшом одноэтажном доме, то провести необходимые расчеты можно самостоятельно. Если же это коттедж в два и более этажа, то лучше предоставить выбор системы профессионалам.

Основным критерием в выборе отопительного оборудования является площадь строения. Открытая схема с одноконтурным вариантом трубопровода хороша для небольших зданий в не более чем три этажа. Единственное «но» заключается в неудобстве внедрения в систему расширительного бака и проведении ремонта в случае какой-либо неполадки.

В высотных постройках преимущества на стороне двухконтурных систем закрытого типа. Они равномерно прогревают все радиаторы. К тому же есть возможность контролировать температуру теплоносителя в любом из подключенных контуров.

Для чего нужна принудительная циркуляция

В естественных системах, чтобы носитель равномерно распределял тепло в батареях отопления, трубы монтируют с уклоном.  В одноэтажных частных домах такие условия соблюдать легко. При установке труб по большому периметру и на несколько этажей в системе могут возникать воздушные пробки. Кроме того, жидкость остывает и крайние радиаторы не получают энергии.

При воздушной пробке теплоноситель прекращает движение, что приведет к перегреву и преждевременному выходу из строя некоторых приборов нагревательного котла. Для устранения таких проблем и неисправностей необходимо применять циркуляционный насос. С его помощью можно сократить потери тепла и ускорить перемещение жидкости в системе.

Насос для принудительной циркуляции

Процесс пошел!

Первоначально установим котел. Конечно, его лучше разместить ниже основных систем отопления, но не в подвальных отсеках. Возможно, стоит выкопать специальную яму для его установки, или предусмотреть какой-то уголок под полом. Если поместить котел чрезмерно глубоко, потребуется большее количество топлива для нагрева воды, а также возникнут вопросы по установке труб, что сделает нашу задачу сложной. Опять же, пока вода пробежит по трубам из-под земли и доберется до радиатора – она успеет остыть.

Когда котел установлен – беритесь за дымоход. Для его соединения с котлом используйте трубу из металла. Не напутайте диаметр этой трубы! Для дальнейшего ведения цепочки к котлу снова подсоединим трубу – с диаметром около 24-26 мм.  Конечно, все трубы для отведения теплоносителя должны быть металлическими: никакой иной материал не способен выдержать температуру, с которой наш теплоноситель «ринется» утеплять дом.

Наивысшая точка нашего монтажа: мембранный бак. Установим его на уровне 2.7 -3.1 метра.

Продолжаем монтаж системы и приступим к прокладке труб и установке батарей – чаще всего они уходят под окна. Помните, что трубам желательно избежать перегибов для хорошей циркуляции теплоносителя.

Разумеется, что одноконтурное верхнее или нижнее отопление также требуют наличия узла для запуска всей системы и одновременно для экстренного слива теплоносителя – в случае неполадок.

Такая схема отопления еще называется «замкнутой» из-за своей односторонней направленности и отсутствия системы возврата воды.

При правильной и четкой установке система способна слаженно работать, обогревая небольшой дом и принося уют всем домашним.

Если в процессе монтажа системы у вас возникли сомнения или проблемы – не медлите с обращением к специалисту, чтобы не испортить дело в самом его зачине.

Недостатки однотрубной разводки

Один из недостатков мы уже описали выше – чем дальше от источника тепла (точки входа горячего теплоносителя) – тем холоднее радиаторы. Однако есть и другие минусы одноконтурной разводки:

  • связанность всех элементов системы (сложность в проведении ремонтных работ, так как невозможно исключить отдельный элемент, не останавливая всю систему);
  • сложности в проведении гидравлического и теплового расчёта сети;
  • значительное гидродинамическое сопротивление;
  • сложность настройки работы системы в отдельных помещениях;
  • ограниченное число радиаторов на магистрали (в связи со значительными потерями тепла теплоносителя при движении);
  • низкая тепловая эффективность, особенно в помещениях, расположенных вдали от котла.

Как сделать разводку отопления в частном доме

Однотрубная система отопления

Как мы говорили выше, при однотрубной системе используется одна рабочая труба, закольцованная на отопительном котле. Так как последняя батарея в цикле будет нагреваться хуже всего, то эту проблему надо решать. Есть несколько выходов.

  • Пойти путем увеличения секций в последних радиаторах, увеличив площадь теплоотдачи.

  • Смонтировать в комнатах регулируемые радиаторы. Такие батареи имеют регулирующее устройство – термостатический клапан (балансировочный вентиль и т.п.). При их помощи может осуществляться регуляция подачи теплоносителя в первые батареи цикла. При уменьшении в них потока увеличивается поток в остальных радиаторах.

  • Поставить циркуляционный насос, который даст небольшое давление в системе. Таким путем будет достигнут баланс теплоносителя в каждой батарее.

Многие профессионалы считают последний вариант наиболее оптимальным, но и он не лишен недостатка. Циркуляционный насос будет работать от электричества, таким способом повышая стоимость эксплуатации системы отопления и делая ее зависимой от подачи электроэнергии.

Горизонтальная однотрубная система (ленинградка)

Эта система отопления имеет довольно простую конструкцию с единственной особенностью в виде укладки трубы: в горизонтальной системе труба монтируется с уклоном в сторону движения теплоносителя. При этом сами батареи устанавливают по одному уровню и строго горизонтально.

Как правило, трубопровод в этой системе укладывается внутри пола или по его уровню. Если труба проложена первым способом, то необходима ее тепло- и гидроизоляция.

Если этот вариант предусмотрен для дома в два или несколько этажей, то регулировка горячей воды будет обеспечиваться вентилем, смонтированным на входе в первую батарею первого этажа. Прикрыв этот вентиль, можно повысить давление в стояке, который подает теплоноситель на верхние этажи. Таким образом, повысить количество теплоносителя в батареях других этажей можно, увеличивая теплоотдачу в них.

Вертикальная однотрубная система

Нельзя сказать, что такая система будет отличаться особой сложностью или эффективностью. Данная схема отопления отлично справляется со своими функциями без использования циркуляционного насоса. Но при прокладке такой системы нужно принимать во внимание вертикальность стояков. Чтобы эффективность данной схемы не потерялась, нужно применять трубы большего диаметра, чем в случае с горизонтальной системой. При этом вырастут первоначальные расходы. Помимо этого, необходимо обеспечить точный уклон верхней горизонтальной трубы, по которой теплоноситель поступает в стояки. Если его не сделать, то будет нарушена работоспособность всей системы.

Также эта система имеет не самый эстетичный вид, ее довольно тяжело скрыть, а значит, работы по камуфлированию данной схемы будут стоить дороже.

Двухтрубная система отопления

Устройство такой системы отопления в своем доме потребует больших затрат на материалы и установку. Соответственно, стоимость системы будет выше. Однако двухтрубная система хорошо окупается, так как позволяет эффективно и равномерно подавать тепло во все помещения дома. При выборе такого варианта вы сможете регулировать тепло в каждой батарее, для чего на них необходимо установить запорные арматуры.

Для беспроблемного функционирования этой системы нужно установить на верхних радиаторах стравливающие краны. Это особенно важно, если реализована естественная циркуляция теплоносителя.

Также эффективность двухтрубной системы зависит от способа подключения батарей – бокового, диагонального или нижнего. В настоящее время применяются все перечисленные способы, однако более правильным считается диагональный с верхним подключением. При нем обеспечивается максимальная теплоотдача.