Эффективные схемы подключения отопления в частном доме
При решении задачи обогрева жилья существует множество комбинаций построения системы подачи и отвода теплоносителя. Каждая разводка отопления в частном доме может быть классифицирована по нескольким признакам.
Мы предлагаем разобраться в нюансах обустройства и работы возможных вариантов. Понимание принципов проектирования, плюсов и минусов каждого типа разводки, поможет спланировать геометрию системы и ее устройство с учетом индивидуальных особенностей помещения.
Для одного частного дома может быть спроектировано несколько замкнутых водяных контуров, которые будут обогревать разные помещения. Они могут существенно отличаться друг от друга по типу разводки.
При проектировании, в первую очередь, исходят из работоспособности системы, а также оптимальной геометрии с позиции минимизации затрат, простоты монтажа и возможности вписать элементы отопления в дизайн помещений.
Нагрев теплоносителя для отопления дома происходит в одном или нескольких устройствах, расположенных внутри помещения. Это могут печи, камины, а также газовые, электрические или твердотопливные котлы.
Давление воды в контуре обеспечивают или за счет использования циркуляционных насосов или выстраиванием геометрии системы, позволяющей создать условия для естественной циркуляции.
Также источником горячей воды может быть централизованная система отопления для нескольких домов. В случае слабого напора возможно подключение циркуляционных насосов для создания дополнительного давления и увеличения скорости перемещения жидкости по трубам.
При выборе варианта с естественной циркуляцией теплоносителя или небольшого давления в трубах при централизованном отоплении необходимо внимательно отнестись к возможности максимального использования физических законов, позволяющих начинать и поддерживать движение жидкости.
Обязательным элементом разводки в этом случае является коллектор разгона. Он представляет собой вертикальную трубу, по которой горячая вода поднимается вверх, затем распределяется по приборам отопления и, потеряв начальную температуру, стекает вниз.
По причине разной плотности возникает перепад гидростатического давления горячего и холодного столба жидкости, который является движущей силой для циркуляции воды.
Подвод горячей воды к радиаторам может быть осуществлен разными способами. Разводку условно делят на вертикальную и горизонтальную, по положению труб (стояков), подающих воду непосредственно к радиаторам отопления.
Вертикальные схемы с верхней подачей горячей воды максимально используют разницу гидростатического давления между теплым и холодным сегментами контура, поэтому их практически всегда применяют при естественной циркуляции, а также при низком давлении в системе.
Кроме того, такие схемы работоспособны при аварийном отключении насоса, которое может наступить по причине его поломки или отсутствия электроэнергии.
Разводку с нижней подачей практически не применяют при отоплении с естественной циркуляцией. В случае наличия хорошего давления в системе ее использование оправдано, так как у такой схемы существует два значительных плюса, относительно альтернативного варианта.
- меньшая суммарная длина используемых труб;
- отсутствует необходимость проведения трубы по чердаку или технологическим нишам под потолком второго этажа.
Горизонтальную схему разводки отопления используют для одноэтажных частных домов. Если здание имеет два или более этажа, то ее часто используют в случае, когда с позиции дизайна вертикальные стояки нежелательны.
Горизонтальные трубы, подающие и отводящие воду можно органично вписать в интерьер помещений, а также спрятать под пол или в ниши, расположенные на уровне пола.
Подвод горячей воды и отвод охлажденной для системы отопления частного дома можно производить с помощью одной или двух труб. У каждого варианта есть положительные и отрицательные стороны, а также особенности использования в зависимости от типа разводки.
Схему водяного отопления частного дома с использованием одной трубы для подачи горячей и отвода остывшей воды называют однотрубной. Главное преимущество такой системы заключается в минимизации длины труб.
- наименьшие затраты на приобретение элементов отопительной системы;
- наиболее простой и быстрый монтаж;
- наименьший риск аварии.
Основным минусом однотрубного отопления является постепенное уменьшение температуры воды, которая проходит последовательно через все радиаторы в контуре.
Поэтому приходится использовать несколько большую площадь поверхности последних радиаторов (большее число колен), что часто нивелирует ценовую выгоду от минимизации длины труб.
Кроме того, в связи с этим недостатком, существуют ограничения для одного контура на количество подключаемых радиаторов. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло.
Кроме того, возникает проблема при расчете теплоотдачи. Здесь необходимо учитывать, что отключение первых радиаторов от системы отопления ведет к увеличению температуры входящей воды для последующих устройств.
Применять однотрубные схемы с вертикальной нижней разводкой бессмысленно, так как длина труб будет такой же, как и двухтрубного варианта, что нивелирует все плюсы, но оставляет минусы.
Подключение отопительного прибора, как правило, производят через байпас, чтобы иметь возможность отключить любой из них без остановки циркуляции воды по контуру.
Для экономии на кранах можно не делать обход воды через отводок, но тогда придется останавливать работу этой части системы и сливать воду при необходимости замены или ремонта радиатора.
Самым экономным вариантом является использование одной стальной трубы диаметра 1,5-2 дюйма без радиаторов отопления. Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды.
Подробно о расчете однотрубной системе отопления читайте в этой статье.
Схему отопительного контура, когда одну трубу используют для подачи горячей воды к отопительным приборам, а вторую – для возврата охлажденной называют двухтрубной.
- температура подаваемой ко всем радиаторам воды одинаковая;
- отключение одного или нескольких радиаторов не влияет на температуру подаваемой воды к остальным отопительным приборам;
- ограничения по количеству радиаторов для одного отопительного контура зависит только от пропускного объема труб.
Основным минусом такой разводки является некоторое увеличение метража труб.
Это ведет к некоторым к дополнительным недосаткам:
- возрастают затраты на приобретение и монтаж элементов системы отопления;
- усложняется интеграции в интерьер частного дома.
Количество фитингов и кранов при двухтрубной системе почти такое же, как и при однотрубной.
В зависимости от относительного движения горячей и охлажденной воды схемы двухтрубной разводки подразделяют на два типа:
Попутная схема. Оба потока двигаются в одном направлении и, таким образом, длина цикла оборота теплоносителя для каждого радиатора одинакова. В этом случае происходит равный по скорости их нагрев при запуске системы отопления.
Тупиковый вариант. Направление движения горячей и охлажденной воды встречное. Нагрев ближних к котлу радиаторов происходит быстрее.
Чем меньше скорость воды, тем более заметен этот эффект, поэтому при естественной циркуляции прогрев одних помещений будет происходить значительно медленнее, чем других.
Если используют циркуляционный насос или расстояние между первым и последним радиатором в контуре незначительное, то эффект неравномерного нагрева при тупиковой двухтрубной разводке незаметен. Тогда выбор в пользу того или иного варианта обусловлен исключительно соображениями удобства проведения обратной трубы.
Популярным в последнее время способом организации водяного отопления является так называемая «лучевая схема» с применением распределительного коллектора.
Такой метод разводки надежно работает только при хорошем давлении воды в системе, поэтому его не используют при естественной циркуляции.
Наиболее равномерное и управляемое разделение потока теплоносителя по приборам отопления можно осуществить с помощью распределительного коллектора.
Устройство включает в себя две гребенки, в одну из которых горячая вода поступает из котла и распределяется по радиаторам, а в другую охлажденная вода возвращается и направляется обратно к котлу.
Подключение радиаторов через распределительный коллектор происходит параллельно, поэтому при такой разводке достигается минимальная разница температуры теплоносителя, подводимого к приборам отопления.
Это значительно облегчает расчет параметров радиаторов на стадии проектирования, а также позволяет легко регулировать мощность каждого прибора в период эксплуатации.
Вторым значимым плюсом такой разводки является возможность управления параметрами подачи теплоносителя ко всем приборам из одного места. Коллектор помещают в специальный шкаф с доступом к индикаторам и элементам управления: вентилям, кранам и насосам.
Это удобно с позиции регулирования микроклимата дома и позволяет легче вписать радиаторы в интерьер помещения.
К минусам систем с коллекторной схемой разводки отопления следует отнести максимальную длину труб подвода и отвода воды к радиаторам. Этот вариант является самым дорогим по стоимости элементов контура и самым сложным при монтаже, а также требует определенной квалификации.
Как правило, трубы в лучевой разводке отопления монтируют в стяжку пола. Это означает, что проектировать и устанавливать такую систему необходимо при строительстве или капитальном ремонте частного дома.
Выполнить коллекторный вариант для подсоединения радиаторов или изменить геометрию контуров в помещениях с уже проведенным внутренним ремонтом достаточно сложно. Это второй существенный минус разводки такого типа.
Комфортный и очень популярный способ обогрева жилых помещений — обустройство теплого пола. Если отапливаемая площадь небольшая, то можно обойтись одной трубой, помещенной в стяжку пола.
Для больших площадей использование единственной трубы невозможно по следующим причинам:
- количество подаваемого тепла не хватит для обогрева всего помещения, кроме того этот обогрев будет неравномерным;
- при большой длине возникает сильное гидродинамическое сопротивление потока жидкости, что ведет к чрезмерным затратам электроэнергии на создание давления и увеличивает риск прорыва воды в местах соединений.
Поэтому, при значительной площади теплого пола, использование нескольких труб является не пожеланием, а необходимостью.
В этом случае подключение осуществляется через распределительный коллектор.
Часто коллектор снабжают смесительным узлом, для регулировки температуры воды, подаваемой к трубам теплого пола. Дело в том, что для радиаторов отопления, как правило, используют жидкость с температурным диапазоном 70-80°С, тогда как для теплого пола необходимо около 40°С.
Регулировка температуры через смеситель отличается надежностью, что очень важно, так как превышение температуры может вызвать существенную деформацию покрытия пола: линолеума, ламината или паркета.
Схематичное представление разводки отопления в двухэтажном доме большой площади. Двухтрубная попутная и тупиковая система и теплый пол, подключенные через коллекторы. Исключение конфликта циркуляционных насосов с помощью гидрострелки:
Лучевая схема для обогрева двухэтажного здания. Так как чистовая отделка еще не проведена, то хорошо видна вся разводка. Нюансы укладки труб на пол под бетонную стяжку:
Мнение практикующего мастера по установке систем отопления о различных схемах, применяемых в частных домах. Обзор плюсов и минусов естественной циркуляции, однотрубной, двухтрубной попутной и тупиковой, а также коллекторной разводки:
Представленные разводки для отопления домов являются типовыми и могут быть модифицированы с учетом геометрии помещений, необходимых значений температуры или других факторов. При модификации схем необходимо соблюдать законы и основные положения физики, гидравлики, материаловедения и других дисциплин.
В случае решения сложных или нестандартных задач лучше обратиться к специалистам, потому, что переделка систем отопления может выйти даже дороже, чем их моделирование и монтаж.
Если возникли вопросы или есть желание поделиться личным опытом по разводке отопления в своем доме, пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье. Вы можете дополнить свой отзыв фотографией — форма для связи расположена ниже.
Отопительная система для частного дома посредством радиаторов и котельного оборудования имеет два основных способа подключения: однотрубное и двухтрубное.
Обе схемы имеют свои преимущества и недостатки.
При ее выборе следует учитывать площадь помещения, количество жилых этажей и регион проживания.
Выбор разводки труб зависит от системы подключения: однотрубная и двухтрубная, и способу циркуляции воды в трубах: естественное и принудительное (при помощи циркуляционного насоса).
Однотрубная — основывается на последовательном подключении радиаторов. Горячая вода, нагретая при помощи котла, по одной трубе проходит через все обогревательные секции и заходит обратно в котел. Типы разводки для однотрубной схемы: горизонтальная (при принудительной циркуляции воды) и вертикальная (при естественной или механической циркуляции).
При вертикальной разводке, трубы располагаются перпендикулярно полу (вертикально), нагретая вода подается вверх, а затем по стояку спускается к радиаторам. Вода циркулирует самостоятельно, под воздействием высоких температур.
Двухтрубная система базируется на параллельном присоединении радиаторов к цепи, то есть горячая вода индивидуально поставляется к каждой батарее по одной трубе, а выпуск воды производится по второй. Типы разводки – горизонтальная или вертикальная. Горизонтальная разводка осуществляется по трем схемам: проточная, тупиковая, коллекторная.
Подключение конвекторов к отопительной системе выполняется следующими приемами: нижнее, верхнее, одностороннее и диагональное (перекрестное). От плана установки батареи зависит циркуляция жидкости внутри него.
Для однотрубной и двухтрубной систем вертикальная разводка преимущественно используется для домов, содержащих два и более этажа.
Принцип действия однотрубной отопительной системы – круговая циркуляция жидкости по одной магистрали. Нагретый теплоноситель выходит из котла и проходит последовательно через каждый подключенный конвектор.
В каждый последующий поступает вода из предыдущего, по мере ее прохождения, часть тепла теряется в результате остывания. Чем дальше батарея от котла, тем ниже ее температура. При выходе из строя одного элемента, нарушается работа всей цепи.
Чтобы этого избежать рекомендуется монтировать разводку с обводным путем (байпасом).
Монтаж осуществляется горизонтальным или вертикальным способом, во втором случае, котел оптимально установить на нижнем уровне, чтобы обеспечить естественную циркуляцию жидкости.
- Взаимосвязь элементов цепи — выход из строя одного радиатора ведет к нарушению работы всей системы;
- Высокие теплопотери;
- Невозможность контролировать нагрев отдельных элементов системы;
- Ограниченная площадь обогрева (до 150 м 2 ).
Тем не менее, для одноэтажного дома с небольшой площадью рациональнее выбирать данный тип отопления.
В этой системе жидкость циркулирует по двум выделенным магистралям: подающей (выход теплоносителя из котла) и обратной (к котлу). Две трубы подсоединяются к водяному обогревателю. Монтаж осуществляется вертикальным или горизонтальным методом разводки. Горизонтальная — выполняется тремя схемами: проточным, тупиковым, коллекторным.
При проточной схеме, движение воды происходит последовательно, сначала жидкость выходит из первого конвектора, далее к магистрали присоединяется второй и последующие элементы, затем вода возвращается к котлу. Теплоноситель в подающей и обратной трубах, в этом случае, движется в одном направлении.
Тупиковая разводка характеризуется противоположным направлением воды в трубах, то есть вода выходит из первой батареи и устремляется к котлу в обратном направлении, аналогично из остальных обогревателей.
При лучевой или коллекторной разводке, нагретая жидкость подается к коллектору, от которого отходят трубы к конвекторам. Этот вариант более дорогостоящий, но отличается возможностью точной регулировки напора воды.
Однотрубная система отопления частного дома своими руками как сделать, читайте рекомендации.
Преимущества:
- Параллельное подключение конвекторов, вывод из строя одного элемента не влияет на работу всей цепи;
- Возможность установки терморегуляторов;
- Минимальные теплопотери;
- Функционирование системы в помещениях любой площади.
Способы подключения радиатора к трубопроводу:
- Верхнее. Теплоноситель поступает в обогреватель сверху и выходит аналогичным образом. Данный тип монтажа отличается неравномерным прогревом, так как теплоноситель не прогревает низ прибора, поэтому использование такого способа в домах нерационально.
- Нижнее. Теплоноситель входит и выходит внизу, отличается небольшой теплопотерей (до 15 %). Преимущество данного способа — возможность смонтировать трубу под пол.
- Одностороннее или боковое. Подающая и обратная трубы подключаются к одной стороне конвектора (сверху и снизу). При этом обеспечивается хорошая циркуляция, что снижает теплопотери. Такой тип монтажа не подходит для конвекторов с большим количеством секций (более 15), так как в этом случае дальняя часть будет плохо прогреваться.
- Перекрестное (диагональное). Подающая и обратная трубы подключаются с разных боковых сторон радиатора по диагонали (сверху и снизу). Преимущества: минимальные теплопотери (до 2%) и возможность подключения прибора с большим количеством секций.
Способ подключения радиаторов к трубопроводу влияет на качество прогрева помещения.
Все о котлах на топливе, газе и электричестве в нашей статье.
Радиаторы должны устанавливаться в местах с наибольшим перепадом температуры, то есть возле окон и дверей. Располагать обогреватель под окном необходимо таким образом, чтобы их центры совпадали. Расстояние от прибора до пола должно быть не менее 120 мм, до подоконника – 100 мм, до стены – 20-50 мм.
Монтаж батареи к трубопроводу осуществляется при помощи фитингов (уголок, муфта комбинированная с резьбой) и крана шарового «американка», методом пайки или сварки. На одно из других отверстий устанавливается воздуховыпускник (кран Маевского), оставшееся отверстие закрывается заглушкой.
Перед заполнением системы проводят первый пробный пуск для ее прочистки и проверки на наличие утечек. Воду следует оставить на несколько часов, затем слить. После этого вновь заполнить систему, повысить давление при помощи насоса и выпустить воздух из радиатора до появления воды, затем включить котел и приступать к отоплению помещения.
Распространенные ошибки при монтаже: неправильное размещение конвектора (близкое расположение к полу и стене), несоответствие количества секций обогревателя и типа подключения (боковой тип подключения для батарей с количеством секций более 15) – в этом случаев прогрев помещения будет осуществляться с меньшей теплоотдачей.
Выплескивание жидкости из бачка свидетельствует о ее переизбытке, шумы в циркуляционном насосе о наличии воздуха – данные проблемы устраняется при помощи крана Маевского.
Примерный расчет оборудования для отопительной системы дома, площадью 100 м 2 .
03 Ноя 2019 admin 29