Классификация систем по типу теплоносителя
В качестве теплоносителя, доставляющего тепло от нагревательного котла к отопительным приборам, в системах отопления 1-этажного дома могут выступать вода, антифриз (вода с добавлением этиленгликоля) и воздух.
Система #1 — водяное отопление
В одноэтажных домах эффективнее использовать водяные системы отопления. теплоносителем в которых служит или вода, или антифриз. Незамерзающую жидкость заливают в систему в том случае, если здание эксплуатируется с перерывами. Это позволяет избавить систему от перемерзания. При круглогодичном проживании в доме в качестве теплоносителя используется обыкновенная вода, которая может быть нагрета газовым, жидкотопливным, твердотопливным или электрическим котлом. Теплоноситель в системе может циркулировать самостоятельно или принудительно с помощью специальных насосов, вмонтированных в систему.
Однотрубная система отопления одноэтажного частного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя, обеспечивающейся с помощью циркуляционного насоса, врезанного на контуре обратного хода
Дешевле всего обходится монтаж однотрубной системы с естественной циркуляцией теплоносителя. Недостатком данной разводки является постепенное остывание теплоносителя по мере своего продвижения от одного радиатора к другому. Получается, что в одних комнатах жарко, а в других – холодно. Регулировать температуру в отдельных помещениях невозможно. Поэтому лучше использовать разводку чуть сложнее, называемую «ленинградкой». Там каждый радиатор можно отключать от системы с помощью кранов, а теплоноситель циркулирует по обводной (байпасной) трубе.
Модернизированная однотрубная система «Ленинградка» лишена минусов стандартной однотрубки, заключающихся в невозможности автономного отключения отдельных радиаторов отопления
При наличии достаточного бюджета используется коллекторная (лучевая) разводка труб. которая позволяет обеспечивать подачу теплоносителя к каждому отопительному прибору. Также данная схема применяется в случае укладки в санузлах дома водяных теплых полов.
Коллекторная или лучевая система отопления частного дома монтируется при наличии финансов, так как расход метража труб возрастает в разы по сравнению с другими видами трубной разводки
Наиболее популярна двухтрубная горизонтальная схема устройства, которая является неким средним вариантом между дешевым и дорогим способом устройства разводки трубопровода.
Два варианта монтажа в одноэтажном частном доме двухтрубной отопительной системы. На схеме слева котел — в центре дома, а справа — подающая магистраль спрятана под подоконниками
Система #2 — воздушное отопление
Можно обогревать дом и с помощью воздуха, который нагреваясь в теплообменнике, направляется по воздуховодам, проложенным на чердаке или под полом, или же спрятанным под фальш-потолком. Теплый воздух поступает в комнаты через отверстия в потолке, стенах или полу, закрытых декоративными решетками. Воздух, как и вода, может циркулировать в помещении самостоятельно по принципу естественной конвекции, а может нагнетаться принудительно с помощью электрических турбин, устанавливаемых на чердаке или в подвале одноэтажного дома. Работой турбин управляют термодатчики. Система воздушного отопления снабжается фильтрами, удерживающими частички пыли.
Воздушное отопление частного дома камином с каминным вкладышем. Такая организация обогрева дома называется системой распределения горячего воздуха (РГВ)
Систему воздушного отопления рекомендуется планировать заранее. Составляя проект отопления одноэтажного дома, инженеры должны предусмотреть наличие мест в помещениях дома для скрытого монтажа воздуховодов. Сечение этих конструкций достигает 100-160 мм, поэтому открытый монтаж негативно скажется на интерьере дома.
Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве
Схема отопления одноэтажного дома: от чего зависит
Первейшим пунктом определения будущей сети обогрева коттеджа, будет определение его основных характеристик, как в плане строительства, так и по типу планировки. В одноэтажных домах все помещения расположены на одном уровне, а потому дом может занимать вполне внушительную площадь, так как каждый владелец хочет обеспечить максимальный комфорт при создании загородной резиденции.
Основными критериями, по которым подбирается схема отопления одноэтажного частного дома для российских реалий, являются:
- наличие утепленного фундамента и его толщина – через пол могут проходить достаточно большие теплопотери, особенно при свайной или ленточной конструкции. Отсутствие утепленных слоев в фундаменте дома требует повышения количества радиаторов, установку более мощного оборудования;
- подвал или цокольный этаж – встречаются достаточно часто, и требуют увеличения схемы отопления по оснащению и расчета работоспособности котла, чтобы максимально обеспечить отопление дома, даже если в подвале не буде предусмотрена установка радиаторов;
- неотапливаемый чердак – через него могут проходить довольно большие объемы тепла наружу, особенно, если не проводилось надлежащее утепление перекрытий и кровельного пирога;
- строительные материалы и отделка – в большинстве случаев, намного проще создать энергоэффективную конструкцию дома используя различные современные материалы, чем потом тратить средства на отопительные системы. В ИнноваСтрой осуществляется разработка индивидуального проекта коттеджа с использованием современных и классических материалов, качественной внутренней и наружной отделкой, которые, в свою очередь, могут обеспечить до 30-40% экономии тепла, снизить теплопотери, создать условия для создания более простой схемы отопления;
- доступность энергоносителей – в разных регионах страны есть те или иные ресурсы, которые помогают обеспечить отопление дома с минимальными вложениями. Сейчас наиболее популярным является сжиженный магистральный газ, но также широко используется электричество, твердое и жидкое топливо, комбинированные системы. В зависимости от доступного энергоносителя, формируется вся схема отопления одноэтажного частного дома;
- желаемый тип разводки – для коттеджа обычно выбирают самые разные типы обеспечения комфорта. К таким относятся теплые полы в ванных комнатах, воздушное отопление, связанное с отсутствием батарей, установка радиаторов для водяных магистралей. Наличие камина также оказывает влияние на систему отопления, так как объект вполне может быть включен в сеть и выполнять не только эстетические функции, но и создавать комфортные условия проживания в загородном доме;
- природные факторы – важным является преобладающее направление ветров, наличие водных поверхностей рядом с поселком, защита коттеджа лесом, соседними постройками – все эти факторы в некоторой мере влияют на мощность используемого оборудования, количество установленных отопительных приборов.
Чтобы полностью учесть все возможные факторы, на стадии проектирования дома, или в процессе его реконструкции, лучше обратиться к профессионалам, способным гарантировать качество выполняемых работ, имеющих многолетний опыт создания загородных домов под ключ. Компания ИнноваСтрой, используя современные компьютерные технологии, практические знания инженеров и строителей, обеспечит создание полноценной, недорогой и функциональной отопительной системы для любого одноэтажного дома
При этом большое внимание уделяется не только высокой надежности внутренних коммуникаций, но и финансовой выгоде заказчика – чтобы затем вы могли комфортно жить в частном доме с минимальным вмешательством в работу отопления
Двухтрубная система отопления
Двухтрубная система отличается разграничением подающего и обратного магистральных трубопроводов. Она представлена двумя типами: горизонтальная и вертикальная схемы. Дополнительно обе эти схемы делятся еще на несколько видов.
Горизонтальная схема выполняется в трех вариациях:
- Тупиковая – подразумевает, что каждая последующая батарея по ходу перемещения теплоносителя расположена дальше от котла, что увеличивает циркуляционный контур и уменьшает эффективность контроля над отопительной системой.
- Попутная – имеет равные циркуляционные контуры, что увеличивает протяженность трубопровода, но позволяет облегчить и улучшить контроль над отоплением.
- Коллекторная – предполагает обособленное подключение каждого радиатора, что обеспечивает равномерный обогрев, но требует использования большого количества труб.
Вертикальная схема выполняется в двух вариациях:
- С нижней развязкой: сначала теплоноситель посредством насоса подается в подающие стояки, через них – к батареям, а после отдачи тепла – по обратной линии трубопровода снова в котел.
- С верхней развязкой: теплоноситель подается в магистральный трубопровод, располагающийся на чердаке, мансарде или под потолком, затем оттуда по подающим трубам поступает к батареям, а потом идет в обратную линию трубопровода, проложенную в подвале, и возвращается в нагревательный котел.
Двухтрубная система отопления
Выбираем котел отопления для одноэтажного дома
Виды отопительных котлов
Следующим важным этапом планирования схем разводки отопления одноэтажного дома является подбор котла. Он должен обеспечить нагрев воды в трубах и при этом иметь высокий показатель КПД.
Если одноэтажный дом не будет с печным отоплением – необходимо выбрать оптимальный тип котла. В настоящее время производители предлагают несколько видов этого оборудования, отличающихся используемым энергоносителем, комплектацией и функциональностью. Рассмотрим основные критерии выбора котла для правильной организации отопления в одноэтажном частном доме своими руками:
- Тип используемого топлива – газ, уголь, дрова, дизельное топливо, пеллеты. Это зависит от доступности и стоимости каждого вида энергоносителя;
- Комплектация. Наиболее рациональными считаются схемы теплоснабжения одноэтажного дома с двухконтурным котлом. Он включает в себя не только расширительный бак и циркуляционный насос, но и обеспечивает горячее водоснабжение. Однако стоимость такого оборудования значительно выше, чем у простых твердотопливных котлов;
- Тип монтажа – настенный или напольный. Газовые котлы относительно небольшой мощности (до 30 кВт) можно установить на стену. Все твердотопливные модели поставляются только в напольном варианте.
Немаловажным фактором является стоимость оборудования. Следует учитывать, что в схеме отопления одноэтажного частного дома необходим насос, если его нет в комплектации котла.
На практике для организации теплоснабжения одноэтажного дома своими руками могут использоваться как газовые, так и твердотопливные модели котлов. Все зависит от доступности энергоносителя.
Для твердотопливных котлов необходимо отдельное помещение с принудительной циркуляцией. В нем нельзя хранить горючие материалы, в том числе и топливо.
Двухконтурная разводка батарей
Двухтрубная система отопления отличается от однотрубной разделением на две трубы — подачи и возврата теплоносителя. Она обеспечивает равномерный обогрев всех комнат. Такую разводку используют в большинстве новых домов.
Принцип работы
В двухтрубной схеме вода из котла поступает к радиаторам по подающей трубе (магистрали).
Возле каждого радиатора подающая магистраль имеет соединительный входящий патрубок, через который теплоноситель поступает в батарею. Подающая магистраль заканчивается возле последнего радиатора.
Кроме входящего патрубка, у каждого радиатора предусмотрен выходящий патрубок. Он соединяет её с обратной трубой. Обратная магистраль начинается от первой батареи и заканчивается входом в котёл.
Таким образом, нагретая вода поступает в радиаторы равномерно и одинаковой температуры. Из каждого радиатора вода выводится в обратную трубу, где собирается и подаётся в котёл для последующего нагрева. Благодаря такому движению теплоносителя все комнаты в помещении прогреваются одинаково.
Чем отличается
Двухтрубная система отопления включает в себя элементы однотрубной системы и дополнительные устройства. Кроме котла, радиаторов, труб подачи и обратного сбора воды (так называемой обратки), двухтрубная схема включает также циркуляционный насос.
Большая протяжённость магистралей, наличие углов и поворотов в трубах подачи осложняет движение теплоносителя. Поэтому необходима его принудительная циркуляция электрическим насосом.
Фото 1. Циркуляционный насос модели 32-40, напряжение 220 Вольт, производитель — «Oasis», Китай.
Также в двухтрубной схеме присутствует больше кранов, регулирующих подачу воды и её количество. Такой кран устанавливается перед каждым радиатором — на входе и на выходе.
Классификация по расположению
В горизонтальной двухтрубной системе трубы соединяют радиаторы горизонтально. Такая схема работает в отоплении одноэтажного дома или одного этажа многоэтажного коттеджа.
В вертикальной двухтрубной системе трубы соединяют радиаторы, расположенных друг над другом, в одном «стояке». При этом есть отличия от однотрубной вертикальной схемы. Здесь — благодаря наличию трубы подачи и обратки, в вертикальном отоплении могут использоваться батареи любой ширины — многосекционные (поскольку стояки подачи и обратки могут быть удалены друг от друга). Поэтому эффективность двухтрубного вертикального обогрева — выше.
Справка! Желательно, чтобы батареи комнат, расположенных друг над другом, имели одинаковое количество секций. Так проще прокладывать вертикальную трубу обратки.
Нижняя и верхняя обвязка: что эффективнее
Термин «нижней» и «верхней» обвязки обозначает способ подключения батарей в систему отопления. При нижней обвязке входящая вода попадает в батарею через нижний патрубок.
Если она выходит из радиатора также внизу, то эффективность работы радиатора будет снижена на 20-22%.
Если выходящий патрубок будет расположен вверху, то эффективность работы радиатора будет снижена на 10-15%. В любом случае при нижней подаче воды в батареи эффективность обогрева снижается.
При верхней обвязке (подаче) входящий патрубок подключается к радиатору в верхней части. В таком случае движение теплоносителя организовывается эффективнее, батарея будет работать на 97-100% (97% — если входящие и выходящие патрубки расположены с одной стороны радиатора, и 100% — если входящий патрубок с одной стороны сверху, а выходящий — с другой стороны снизу).
Достоинства и недостатки
Достоинства:
- Подходит для организации отопления частных домов большой площади, при этом в систему обязательно врезается циркуляционный насос.
- Обогревает все комнаты на этаже или в стояке равномерно.
Недостатки:
- Обходится дороже однотрубной системы, поскольку требуется вдвое больше материалов — труб между котлом и радиаторами, а также соединительных устройств, кранов, вентилей.
- Циркуляционный электрический насос делает работу системы зависимой от наличия электричества.
Важно! Увеличение количества труб и количества теплоносителя в системе — приводит к росту гидродинамического сопротивления и не даёт возможность воде двигаться самотёком. Необходима принудительная циркуляция и работающий циркуляционный насос
Виды схем отопления: в чем их различие?
Наиболее популярны две схемы: однотрубная и двухтрубная с разными типами разводки.
Однотрубная схема отопления одноэтажного дома
Однотрубная схема отопления
Данный вид схемы является наиболее простым и доступным. Теплоносителем является вода, а ее движение по трубам обеспечивается с помощью естественной циркуляции. В данном случае следует использовать трубы с достаточно большим диаметром. Для улучшения результата работы и используя более компактный трубопровод (в диаметре), можно применить специальный циркуляционный насос. Это необходимо в случае недвижимости с большой площадью.
Вода, нагреваемая в котле, поступает в трубопровод для дальнейшего попадания в радиаторы. Именно здесь она постепенно остывает, отдавая свое тепло, и возвращается тем же путем.
В самой верхней точке, которая в большинстве случаев находится в чердачном помещении, монтируется расширительный бак. Данная отопительная система без преувеличения может считаться самой простой и экономичной, среди остальных типов.
К недостаткам системы можно отнести два фактора:
- Температура радиаторной батареи, которая ближе находится к котлу, будет выше, чем у отдаленных отопительных приборов. Вода на своем пути остывает и каждой последующей батареи отдает меньшее количество тепла.
- Нельзя контролировать работу отдельно взятой радиаторной батареи. При поломке элемента отопления будет отключаться вся система.
Такая схема отопления одноэтажного дома имеет свои преимущества:
- Экономный вариант отопления;
- Быстрый и простой монтаж, возможно выполнение своими руками;
- Все тепло тратится на обогрев дома, потери его исключены;
- При неисправности насоса, циркуляция может происходить естественным путем.
Двухтрубная схема отопления одноэтажного дома
Система достаточно активно используется в частных домах любой этажности. Ее характерными особенностями являются разделение контура теплоносителя и равномерный обогрев всей площади. Через подающую трубу проходит вода или другой теплоноситель из котла в радиаторные батареи, систему «теплый пол» или для хозяйственных нужд. А после остывания она возвращается обратно в котел, но уже по другой трубе.
Двухтрубная система отопления одноэтажного дома обладает такими положительными сторонами:
- Возможность регулирования работы элементов отопления;
- Эффективность работы в любых частных домах, которые относятся к малоэтажному строительству;
- При поломке одного радиатора не нужно отключать всю систему;
- Можно получать горячую воду для своих нужд.
Из недостатков стоит выделить большое количество труб, которые не придают дизайну эстетичности, а напротив, снижают ее. Кроме того двухтрубная схема отопления одноэтажного дома требует более сложного процесса монтажа, приобретение большего количество материалов и оборудования.
Какую схему выбрать?
Принцип работы двухтрубной и однотрубной системы
Выбор схемы отопления частного одноэтажного дома может основываться на разных факторах, которые зависят от каждой конкретной ситуации. Но среди общих критериев можно выделить жилую площадь дома, особенности материалов, которые использовались при его постройке, а также тип проживания (постоянный или сезонный). Немаловажную роль играет степень автономности системы. Следует учесть, от какого внешнего подключения будет работать вся система, наличие коммуникаций и прочие факторы.
Считается, что оптимальная схема отопления одноэтажного дома – это двухтрубная система горизонтального типа. Она позволит равномерно распределить все тепло в доме и создать оптимальные температурные показатели.
Двухтрубная сеть
Для одноэтажной постройки можно своими руками осуществить монтаж двухконтурную сеть отопления. Это более дорогой вариант, если сравнить с предыдущей схемой, но при этом в доме всегда будет горячая вода. Суть работы двухконтурной системы следующая: первый контур используется для обеспечения горячей водой, второй – для отопления.
Ниже представлен отличный пример двухконтурной сети, которую можно установить своими руками:
По периметру постройки идут два трубопровода (в жилом помещении и под полом) – обратный и подающий. Конвектора, радиаторы и регистры используются в сети как перемычки, которые создают короткое замыкание. Теплоноситель стремится циркулировать через отопительные приборы, которые расположены ближе всего к циркуляционному насосу. Но нам необходимо добиться, чтобы тепло досталось и дальним приборам. Для этих целей устанавливают ограничительные дроссели.
Что касается минусов этой системы, то их два:
- Повышенная опасность при выполнении разморозки без балансировки.
- Большое количество труб системы, которые отрицательно сказываются на экономии.
Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве
Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.
При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.
Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.
- с одной трубой;
- двумя;
- коллекторная.
Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.
Вариант схемы с одной трубой
На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.
Вентиль на батареи
Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.
Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.
Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.
- тупиковая;
- попутная;
- коллекторная.
Варианты тупиковой и попутной схем
Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.
Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.
Схема коллекторного горизонтального отопления
Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.
Вертикальная схема
Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.
Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.
Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.
Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией
- Более равномерный прогрев всего домовладения;
- Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
- Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
- Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.
Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.
https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM
У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.
Недостатки однотрубной системы отопления
- сложность теплового и гидравлического расчета сети;
- сложность устранения ошибок в расчетах устройств отопления;
- взаимозависимость характеристик работы всех устройств в сети;
- повышенное гидродинамическое сопротивление;
- ограничение количества отопительных приборов на одном стояке;
- невозможность регулирования батарей и радиаторов регуляторами (на фото внизу)
Терморегулятор (внешний вид)
Важно! Если на вертикальный стояк подключить больше десяти отопительных устройств (например, одиннадцать), то на первом радиаторе в сети температура воды будет около 105 ° С, а на последнем — 45 ° С