Двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией

Классификация, преимущества и недостатки двухтрубной системы отопления

Двухтрубная система отопления получила название, исходя из принципа, используемого при ее организации. Такая система оснащена двумя трубами: по одной трубе нагретый теплоноситель направляется в батареи, по другой остывшая вода из отопительных элементов подается обратно в котел.

Двухтрубные системы совместимы с котельным оборудованием, работающим на всех видах топлива, могут оснащаться как естественной, так и принудительной циркуляцией теплоносителя. Монтаж двухтрубных систем возможен как в малоэтажных, так и в многоэтажных зданиях.

Преимущества и недостатки

Начнем с недостатков:

1. Главный минус двухтрубного принципа – это повышенный расход материалов. Однако этот недостаток нивелируется тем, что при такой схеме используются трубы меньшего диаметра. То же самое можно сказать о размерах фитингов. Меньше размеры – меньше затраты материалов, а значит, и цена.
2. Другой недостаток подобной схемы отопления – увеличенные затраты труда. Это естественно, так как труб вдвое больше.
3. Отсутствие возможности ремонта батарей без остановки всей системы. Исправить положение можно, если расчет двухтрубной системы отопления предусматривает наличие возле всех отопительных приборов шаровых кранов (как на подаче, так и на обратке). После перекрытия кранов можно провести ремонт батареи или полотенцесушителя.

Схема двухтрубной системы

К преимуществам двухтрубного отопления можно отнести следующие факты:

1. На каждую батарею можно установить терморегулирующую головку, благодаря чему баланс в системе будет поддерживаться автоматически. При однотрубном устройстве реализовать управление на отдельных радиаторах сложно, так как понадобится байпас с трехходовым или игольчатым краном, что сделает систему значительно дороже и сложнее.
2. В противоположность однотрубному устройству в двухтрубной системе во все отопительные элементы подается вода одинаковой температуры — непосредственно из котла. Интенсивность подачи воды регулируется термостатическими головками и кранами, поэтому проблемы с напором исключены.
3. Небольшие потери давления и значительно более простая реализация отопления, основанного на самотеке. Если понадобятся насосы для принудительной циркуляции, можно использовать оборудование меньшей мощности, чем в случае с однотрубными системами.

Классификация оборудования

Двухтрубная система отопления частного дома может быть открытой или закрытой. Последняя предусматривает наличие мембранного расширительного бачка, который позволяет работать системе при высоком давлении.

Тепловым носителем может выступать не только вода, но и этиленгликолевые составы, способные работать при низких температурах (до 40 градусов ниже нуля). Составы на основе этиленгликоля называются антифризами.

Необходимо заметить, что правильная работа оборудования обеспечивается только при использовании специализированных составов, предназначенных конкретно для целей отопления. Автомобильные антифризы не подойдут. То же самое касается присадок и добавок: можно использовать только специально приспособленные для отопления.

Особенно важно соблюдать данную рекомендацию при эксплуатации дорогих моделей котлов, управление которыми осуществляется автоматикой. В случае поломки котла производители обычно снимают с себя ответственность и не выполняют гарантийный ремонт, если неисправность напрямую не вызвана тепловым носителем.

Системы закрытого типа отличаются наивысшим уровнем безопасности, поэтому большая часть котлов современного производства нацелена именно на такие схемы.

Схема открытой системы отопления с расширительным бачком

В открытых системах расширительный бачок монтируется на верхнем участке. К бачку присоединяют патрубок для вывода воздуха, а также трубу для слива лишней воды из системы. Из бачка можно отбирать горячую воду для бытовых потребностей, однако в таком случае желательно сделать снабжение воды автоматическим. Кроме того, вода, используемая для нужд жильцов, не должна содержать технических добавок и присадок.

Двухтрубная система вертикального и горизонтального типов

Существует два вида организации системы с двумя магистралями – вертикальный и горизонтальный. Вертикальное расположение труб обычно используется в многоквартирных зданиях. Для реализации системы необходимо множество труб, но при этом достигается возможность отводов в квартиры на каждом этаже. Основной плюс такой системы – естественная отдача воздуха, так как он устремляется кверху, где выводится с помощью расширительного бака или спускного вентиля.

Двухтрубная горизонтальная система отопления более распространена в одноэтажных и двухэтажных домах. Для удаления воздуха здесь используются краны Маевского.

Верхняя и нижняя разводка

Разводка подачи теплоносителя выполняется по одному из двух принципов: верхнему или нижнему. Если разводка верхняя, трубопровод располагается в подпотолочном пространстве, и трубы подачи спускаются вниз к батареям. Обратка же идет по полу. Плюс данного варианта в том, что он позволяет легко организовать естественную циркуляцию, так как из-за перепада высот и специально расположенной под углом трубы обеспечивается хорошая скорость движения теплоносителя.

Однако системы с нижней разводкой не слишком популярны из-за внешней непривлекательности бросающихся в глаза труб. Проблему можно исправить, если накрыть трубопровод подвесным или натяжным потолком.

Обратите внимание! Оба типа разводки используются в двухтрубных системах. Различия в схемах наглядно показаны на рисунке ниже.

Схема вертикальной двухтрубной системы

Если разводка устроена по нижнему принципу, труба подачи располагается внизу, но чуть выше обратки. Причем трубы можно установить даже в подвале, полуподвале или встроить в пол. Такой способ разводки более эстетичен, а потому пользуется популярностью.

Однако при нижнем способе необходимо тщательно выбирать место для установки котла (если речь идет о естественной циркуляции теплоносителя), так как батареи должны располагаться выше котла. В случае же принудительной циркуляции положение оборудования относительно батарей значения не имеет.

Схема магистралей воды в системе отопления

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома делится на два крыла. В обоих крыльях уровень температуры регулируется с помощью вентилей. Применяется нижняя разновидность разводки и принудительная циркуляция, поэтому котел крепится к стене.

Тупиковая и попутная системы

Система, в которой тепловой носитель двигается в разные стороны по трубам подачи и обратного хода, называется тупиковой. Другой вариант – система с попутным направлением теплоносителя (схема Тихельмана). Попутная схема легче поддается балансировке и настройке, в особенности, если речь идет о масштабных отопительных сетях.

В попутной системе с равным количеством радиаторных секций нет необходимости проводить балансировку. В тупиковой же схеме не обойтись без установки на всех радиаторах термоклапанов или игольчатых вентилей.

Тупиковая и попутная схема движения теплоносителя

Причем следует заметить: даже если в попутной схеме имеются батареи с отличающимся количеством секций, установить баланс будет гораздо проще, чем в разветвленной системе тупикового типа.

Чтобы сбалансировать тупиковую схему, нужно крепко закрутить вентиль на первой батарее. Вполне может развиться ситуация, при которой вода полностью перестанет поступать в радиатор. Тогда нужно будет выбрать: какая из батарей будет исключена из отопительной схемы – первая или последняя.

Отопительная система с двумя крыльями

И все же, монтаж двухтрубной системы отопления чаще осуществляется по тупиковому принципу. Причина в том, что в попутных схемах обратная магистраль имеет большую протяженность и монтажные работы сложнее. К тому же при небольшом контуре отопления отдачу тепла от каждой батареи вполне можно сбалансировать.

В случае же с большим контуром, его можно разделить на пару крыльев. Однако следует помнить, для создания системы с двумя крыльями нужно исходить из технической допустимости ее построения. В обоих контурах нужно устанавливать вентили для регулирования мощности подачи теплового носителя. Без вентилей провести балансировку не получится.

Схема подключения батарей

В двухтрубном отоплении применяется один из трех вариантов подключения батарей: диагональный, односторонний или нижний. Оптимальным способом считается диагональное подключение. Так можно достичь максимальной отдачи тепла от отопительного оборудования (до 98% от номинала).

Схема подключения радиаторов

При всех различиях между разными типами подключения радиаторов все они применяются на практике, но с разными задачами. К примеру, подключение по нижнему принципу не отличается высокой производительностью, но это хороший вариант, если трубопровод нужно расположить под полом.

Замаскированную закладку труб можно использовать также в диагональной и односторонней схеме, однако в этих случаях на поверхности останутся значительные участки труб, которые можно спрятать разве что под отделкой стен.

Подключение радиаторов бокового типа используется при количестве секций, ограниченном 15 единицами – тепловые потери в этом случае практически отсутствуют. Если же секций больше 15, понадобится диагональное подключение, так как только такой способ обеспечит нормальную циркуляцию теплоносителя и отдачу тепла.

Cовременные системы отопления дома — принципиальные схемы и отличия

В настоящее время выделяют 2 основных способа подключения батарей, конвекторов и т.п. оборудования к котлу – последовательный и параллельный. Последовательное подключение достигается с помощью однотрубной разводки, параллельное – с помощью двухтрубной системы отопления.

Одно- и двухтрубная системы отопления

При параллельной разводке (двухтрубная система отопления частного дома) каждая батарея получает нагретый теплоноситель из подающей трубы и отдает в «обратку». Труб для монтажа нужно в два раза больше, зато есть возможность регулировать теплоотдачу на каждой батарее, снижая температуру в нежилых комнатах и тем самым экономя топливо.

Частный случай такого подключения – лучевую схему, здесь рассматривать не будем по причине сложности регулировки и высокого расхода материалов.

Схема 1- и 2х-трубной системы отопления

В последовательной разводке (однотрубная система отопления) теплоноситель из котла проходит последовательно все радиаторы, отдавая в каждом часть энергии.

Это самая простая схема, требующая наименьшего количества материалов. Плохо в ней то, что ближний к котлу радиатор будет самым горячим, дальний, самым холодным.

Кроме того, нет возможности регулировать теплоотдачу отдельных радиаторов. Такая схема сегодня почти не применяется.

Системы отопления с естественной и принудительной циркуляцей

Наиболее широко применяемое в нашей стране – водяное отопление. В трубе теплоноситель может двигаться либо естественно, либо принудительно под действием насоса.

В системе отопления с естественной циркуляцией, теплоноситель, расширяясь от нагревания в котле, создает давление в системе отопления и движется по контуру, постепенно охлаждаясь в радиаторах.

Такому отоплению для функционирования не нужно электричества, оно просто в устройстве, но важен правильный подбор диаметра труб, точное соблюдение углов уклона труб при монтаже.

Система отопления с естественной циркуляцией применяется для маломощных котлов и небольших помещений (квартиры, небольшие загородные домики на 2-3 комнаты). Общая длина контура не должна превышать 30 м. КПД такого принципа обогрева дома ниже, чем схемы с принудительной циркуляцией.

Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя имеет встроенный циркуляционный насос, который всегда монтируется в трубу «обратки». Это исключает контакт с горячим теплоносителем и увеличивает срок службы насоса. Насос может использоваться один или несколько, в зависимости от размеров дома, количества и протяженности контуров разводки.

Характеристики принудительной циркуляции

• независимость от температуры теплоносителя
• увеличение протяженности контуров
• свобода в выборе схемных решений при проектировании отопления
• возможность регулирования режима работы
• зависимость от электричества

Подводящие к котлу трубы могут быть неметаллическими. Это может быть полипропилен, металлопластик, важно чтобы они имели максимальную рабочую температуру от 95 0 С.

Открытые и закрытые контуры отопления

Открытыми называют разводки отопления, в которых теплоноситель (как правило, это вода) сообщается с атмосферой. Они имеют расширительный бак, в который по необходимости доливается вода. Изменения объема теплоносителя вызванные нагреванием в котле приводят к повышению или понижению уровня воды в расширительном баке. Открытая система требует периодического контроля уровня теплоносителя. Прозевал – вода может закипеть в котле и вывести из строя оборудование.

Мембранный расширительный бак

Более распространенная и экономичная — закрытая двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией. Для её правильного функционирования обязательно устанавливаются дополнительные приборы.

Мембранный расширительный бак

В противоположность открытым, закрытые системы не имеют контакта с атмосферой. Для контроля увеличения и уменьшения объема теплоносителя используется мембранный расширительный бак. Он представляет собой герметичную емкость, внутри поделенную на две части гибкой мембраной. Одна из частей заполнена воздухом или азотом под давлением. Вторая соединена с трубами отопительного контура. Такая конструкция успешно компенсирует внезапное повышение или понижение давления в трубах, предотвращая поломки из-за резких перегрузок. Размер емкости подбирается в объеме, сравнимом с температурным расширением теплоносителя в системе. Ориентировочно около 10 % от общего количества теплоносителя. При этом необходимо контролировать давление в системе отопления в соответствии с конструктивными требованиями котла и насоса.

Мембранный бак для отопления — монтаж

Расширительную емкость перед монтажом необходимо накачать до расчетного давления или проверить, т.к. производители , как правило, поставляют уже накачанные мембранные баки. В бытовых системах давление колеблется в районе 2-2,5 бар, но не превышает 4 бар. Где устанавливать бак? До насоса на обратке, поближе к котлу. На случай аварийного повышения давления в трубах больше, чем выдержит мембранный расширительный бак, обязательно устанавливается предохранительный клапан.

Автоматический воздухоотводчик

В системах с принудительной циркуляцией, удаление воздуха особенно важно для предотвращения кавитации в работе насоса и преждевременного выхода его из строя. Как стравливается воздух? В высшей точке системы или контура теплоноситель резко меняет скорость и направление и происходит отделение газовых пузырьков. Именно здесь устанавливается автоматический воздухоотводчик.

Устроен он очень просто. Упрощенно устройство можно описать как колбу с поплавком. Когда в колбе скапливается воздух, поплавок опускается и открывает для воздуха клапан. Теплоноситель под давлением заполняет колбу, поднимая поплавок и запирая клапан. Самые практичные модели — с отсекающим клапаном, который дает возможность свободно прикрутить – выкрутить воздухоотводчик не проливая при этом теплоноситель. Из-за некачественного теплоносителя, воздухоотделитель может выходить из строя чаще других элементов котельной. Все неисправности этого узла проявляются как появление течи и вызываются двумя причинами:

1. Игла засорилась солями жесткости. Устраняется самостоятельно зачисткой иглы и кулисного механизма. Достаточно открутить крышку, после зачистки все собрать.
2. Нарушение целостности уплотнительной прокладки (кольца) под крышкой корпуса. Поменять прокладку, либо на резьбу, которой крепится крышка, сделать несколько витков фум-ленты.

Удаление воздуха необходимо предусмотреть и в других местах контура разводки – на стояках, гребенках и каждом отопительном приборе. В последнее время на радиаторах вместо привычного клапана Маевского стали устанавливать угловые автоматические воздухоотделители. Это актуально для отопительных контуров, смонтированных давно и неправильно. Чтобы не мучиться, регулярно стравливая воздух из труб, лучше поставить автоматический воздухоотводчик. Важная деталь — при установке необходимо следить, чтобы ниппель был направлен вверх, в противном случае поплавок не будет работать.

Все современные технологии и конструктивные решения направлены на снижение эксплуатационных затрат на обогрев помещения – уменьшения потребления топлива, уменьшения стоимости обслуживания. Но самое неприятное, что как бы не снижали потребление топлива, какой бы дешевый вид топлива не нашли, за него надо платить, а сожженное топливо по законам термодинамики отдаст нам меньше половины полученного тепла. Это печально.

Есть решение, когда не нужно платить за топливо и стоимость обслуживания оборудования составит сущий пустяк. Это геотермальный тепловой насос.

Тепловой насос — принцип работы

Тепловой насос — принцип работы

Любой холодильник, забирая тепло из замкнутого объема, отдает его в окружающую среду. Тепловой насос, наоборот, забирает тепло у окружающей среды, охлаждая её, и нагнетает его в замкнутый объем дома. Происходит это так: на участке возле дома пробурена скважина, либо ниже 1 м выкопаны траншеи, куда уложены трубы. На такой глубине температура практически постоянна и равна примерно 10 0 С. По трубам насосом прокачивается вода и приобретает ту же температуру, что и земля. В доме, в специальном баке теплообменнике вода передает температуру земли фреону. Далее фреон сжимается компрессором и от сжатия нагревается до 60 0 С. В другом устройстве – конденсаторе — он отдает эти 60 0 С в систему обогрева дома. Потом холодный газ снова нагревается до 10 0 С и цикл повторяется.

Это очень примитивное описание, но суть в том, что энергия (электрическая) тратится только на перекачку воды через подземные трубопроводы, работу компрессора и принудительную циркуляцию теплоносителя. 1 квт затраченной электроэнергии приносит в дом около 3,5-4,5 квт тепла земли. Поэтому говорят, что у теплового насоса кпд выше 100%. У систем отопления на основе теплового насоса масса хороших свойств:

• Они бесшумны как холодильник
• Пожаробезопасны
• Имеют большой срок службы (до 50 лет скважина, до 20 лет оборудование)
• Легко автоматизируются
• Одно и то же оборудование зимой греет, летом кондиционирует
• Нет вредных выбросов

Окупаемость тепловых насосов

Несмотря на дороговизну первоначальных вложений, тепловые насосы уже конкурируют даже с газовым оборудованием, если цена газового проекта достаточно высока. Приведенная ниже таблица дает возможность, пусть грубо, оценить целесообразность установки теплового насоса.

Данные приведены для обогрева коттеджа 240 м2

Правила монтажа схемы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Чтобы в доме всегда было уютно и комфортно, необходимо в первую очередь позаботиться о системе отопления. Ведь в холодное время года оптимальная комнатная температура не только создает нормальные условия проживания, но и благоприятно влияет на здоровье человека. В настоящее время можно различными способами отапливать дом, но водяное отопление с давних пор и по сей день считается самым эффективным вариантом. Особенно — система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. С ее помощью можно создать комфортные условия в любом доме, независимо от его размеров и этажности.

Принцип работы отопительной системы с принудительной циркуляцией

Чтобы правильно понять, как работает данная схема, необходимо в первую очередь разобраться в системе с естественной циркуляцией. Схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя достаточно проста.

Теплоноситель в отопительном котле набирает необходимую температуру и по законам физики поднимается по стояку вверх. Добравшись до радиаторов, он оставляет часть тепловой энергии, поэтому здесь температура воды снижается.

Под действием вновь поступающей горячей воды охлажденная вода постепенно спускается вниз в котел, где опять нагревается. И весь цикл повторяется заново.

В чем недостатки данной схемы, и почему она не так востребована? Эта схема плохо работает, когда отопительная система имеет однотрубный характер разводки труб. Особенно это касается многоэтажных домов. В этом случае происходит неравномерное распределение тепла по радиаторам. Ближайшие к котлу батареи нагреваются сильнее, а дальние меньше. В одних комнатах температура выше, в других ниже. И чтобы этого не происходило, приходится в дальних комнатах наращивать секции на радиаторах.

Кроме того, количество топлива, потребляемого котлом в системе с естественной циркуляцией, всегда больше, чем при установке циркуляционного насоса. А это на сегодняшний день немаловажный фактор.

Если используется двухтрубная система, то эти проблемы отпадают сами собой.

Теперь понятно, что низкая эффективность такой системы требует монтажа в нее насоса. Он увеличивает скорость движения теплоносителя, а это, в свою очередь, обеспечивает равномерное распределение горячей воды по всем приборам отопления.

Такая система безопасна

Многие могут усомниться в правильности работы такой системы — ведь есть вероятность смешения холодной и горячей воды. Все верно, такая вероятность существовала бы, если бы скорость теплоносителя была слишком большой. Но современные циркуляционные насосы создают небольшое давление, при котором скорость воды внутри отопительной системы практически ничем не отличается от естественной. Незначительное ее повышение есть, но это никоим образом не влияет на смешение воды с разными температурами.

Очень важный момент! Теплоноситель под действием насоса движется всегда в одном направлении, при котором теплопотери минимальны. И если правильно регулировать скорость движения теплоносителя, то можно контролировать количество производимого тепла.

Достоинства и недостатки

Итак, установленный в систему насос обеспечивает ей большое количество преимуществ:

• Для такой системы нет никакой разницы, какие трубы и с каким диаметром будут в нее вмонтированы.
• В этом случае можно использовать недорогие трубы с меньшим диаметром, что позволит сэкономить средства.
• Отсутствие перепада температур увеличивает срок эксплуатации узлов системы.
• Есть возможность регулировать температуру в самой системе или в отдельных помещениях дома.

Конечно, есть и недостатки:

• Во-первых, насос работает от сети электрического тока, а это пусть небольшие, но расходы. К тому же при отключении электроэнергии останавливается и насос.
• Во-вторых, небольшой шум от работы насосной установки. Его практически не слышно, но он все-таки присутствует.

Схемы отопления

Схема отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя бывает двух видов — однотрубная и двухтрубная. Разница в них достаточно существенная. Здесь не только различается схема разводки труб, но и их количество, а также набор запорной, регулирующей и контролирующей арматуры.

Однотрубная система отопления

Здесь также надо рассмотреть два варианта, потому что существует горизонтальная и вертикальная схема.

Первый вариант очень простой. Все радиаторы отопления вставляются в контур сети последовательно. То есть, теплоноситель из одного прибора перетекает в другой с последующим переходом по обратному контуру в котел. На каждом приборе установлены краны Маевского, через которые удаляется воздух из системы, а также краны или вентили, с помощью которых можно отсечь часть системы или один небольшой участок. Установленный в такой схеме насос будет очень актуален.

Здесь есть один момент, на который необходимо обратить особое внимание. Эта схема для многоэтажного дома используется в вариации, когда на каждый этаж от стояка отводится своя отдельная ветка.

Вертикальная схема является упрощенной. В ней стояк поднимается выше последнего этажа, где происходит спуск трубы на верхний этаж и распределение ее по радиаторам по горизонтальной схеме от прибора к прибору. Далее труба опускается на этаж ниже, где повторяется горизонтальная разводка. И так далее до первого этажа. Теперь вы понимаете, что радиаторы первого этажа всегда будут в охлажденном виде.

Двухтрубная система отопления

Рисунок двухтрубной системы отопления

В этой схеме также присутствует два вида разводки — горизонтальная и вертикальная. В свою очередь горизонтальная схема разделяется на:

В чем отличия этих трех схем?

Первая является самой простой, но в ней очень тяжело контролировать температурный режим. У каждого радиатора свой контур, и чем дальше батарея от котла, тем этот контур длиннее.

Во второй схеме данные контуры одинаковы, что обеспечивает легкость регулирования процесса. Но при этом увеличивается длина самого трубопровода.

А вот третья схема самая эффективная, потому что к каждому радиатору подходит свой отдельный трубопровод, и по нему подается теплоноситель. Равномерность тепла в данном случае обеспечена. Недостаток один — большие материальные затраты на приобретение большого количества материалов и немалые трудозатраты на монтажные работы.

Вертикальная схема разделяется тоже на два вида — с нижней разводкой и с верхней. Первый вариант имеет отличительный конструкционный элемент — стояк подачи теплоносителя проходит через все этажи и на верхнем входит в радиатор, от которого идет обратка. По этой трубе вода поступает на нижний этаж, где также попадает сразу в радиатор. И так далее до котла. То есть, в любой комнате у вас будет присутствовать две трубы.

Еще варианты схем принудительного отопления

Второй вариант совершенно другой. Здесь стояк поднимается от котла вертикально до чердачного помещения, где производится разводка труб на каждый радиатор верхнего этажа. А от них на нижний этаж спускается труба. Эта обратка подходит к радиатору нижнего этажа как подача теплоносителя. То есть, в каждой комнате у вас будет всегда одна труба, соединяющая радиаторы на разных этажах.

Как видите, отопительные системы имеют разные схемы. Выбирая какую-либо из них, необходимо решить один очень важный вопрос — сколько денег выделено на монтаж отопления вашего дома.

Как правильно оборудовать систему отопления с принудительной циркуляцией

Чтобы система работала долго, эффективно и без проблем, необходимо правильно произвести монтаж некоторых ее узлов:

1. Обязательный элемент отопления — это расширительный бак, который соединяется с обратным контуром. Он необходим, потому что в системе постоянно происходят процессы парообразования, и ее необходимо пополнять водой. К тому же иногда при перегреве теплоносителя увеличивается его объем. А наличие бака препятствует его выбросу.
2. Циркуляционный насос обязательно монтируется в обратку. Это простая необходимость, которая помогает увеличить срок эксплуатации агрегата. Дело в том, что в конструкции насоса есть резиновые уплотнители и манжеты. Под действием горячей воды они изменяют свои свойства. В обратке вода движется уже охлажденной, поэтому не влияет на качество резиновых элементов.
3. Принудительная система отопления дает возможность использовать трубы с минимальным диаметром. Это не только сокращает расходы на сооружение отопительной системы, но и экономит на теплоносителе, расширительном баке и самом котле.
4. Устанавливайте в такую систему только современные отопительные котлы, с помощью которых можно контролировать и регулировать все процессы. В них установлена автоматика, и она даст возможность эффективно использовать топливо, а также производить регулировку температуры внутри дома в зависимости от разных факторов.

Выбор циркуляционного насоса

Чтобы правильно выбрать насос, необходимо принять во внимание всего лишь два его качества. Он должен быть:

• Энергосберегающим.
• Простым и надежным в эксплуатации.

Такие показатели, как мощность и напор, определяются размерами самого дома. К примеру:

• Площадь дома 250 квадратных метра — выбирайте насос мощностью 3,5 кубических метров в час и напором 0,4 атмосферы.
• Площадь 250-350 куб м — мощность 4,5 куб м/ч, напор — 0,6 атм.
• Площадь 350-800 куб м — мощность 11 куб м/ч, напор — 0,8 атм.

Конечно, точно сказать, какой насос лучше всего использовать для конкретного дома, сложно. Здесь придется делать расчет, который может выполнить только специалист. Ведь для этого необходимо учесть множество факторов.

Сюда обязательно входят:

• Диаметр труб и материал, из которых они изготовлены.
• Длина всей системы.
• Количество радиаторов, запорной арматуры и других приборов, а также их вид.
• Вид топлива, на котором будет работать котел.

Циркуляционный насос с мокрым ротором для любых систем водяного отопления

Как видите, учесть все факторы и сделать расчет самостоятельно очень сложно, это под силу только специалисту.

И последнее. Часто на форумах можно услышать сетования частных застройщиков, что нет циркуляции в системе отопления. Что делать?

Причина может быть только одна — это воздушные пробки внутри. Чтобы их удалить, необходимо на каждый радиатор установить краны Маевского. Это эффективное средство в борьбе с воздухом, который остается внутри системы после ее заполнения водой. Так что надо разориться и купить эти устройства.

Кстати, в настоящее время такие краны производят с автоматическим выпуском воздуха. Отличный вариант, при котором нет необходимости контролировать образование воздушных пробок.

Особенности устройства системы отопления с принудительной циркуляцией

Обогрев дома или дачи можно обеспечить с помощью одного из двух видов отопительных систем, отличающихся друг от друга способом циркуляции теплоносителя. При естественном движении воды или антифриза по трубам не требуется использовать дополнительное оборудование, но надо обеспечить соответствующий уклон магистрали трубопровода. Если выбирается схема отопления с принудительной циркуляцией, то в трубопровод врезается циркуляционный насос, отвечающий за скорость движения теплоносителя в отопительной системе. Чем выше этот показатель, тем быстрее прогреваются все помещения в доме. Работа циркуляционного насоса зависит от наличия электричества, поэтому при возможных сбоях поставки электроэнергии и отключениях на длительное время надо запастись бензогенератором.

Чем отличаются открытые системы от закрытых?

Любую гидравлическую систему отопления можно представить в виде комплекса отопительного оборудования и нагревательных приборов, объединенных в определенном порядке в одно целое с помощью труб.

В системах отопления устанавливают расширительный бак, так как нагревающийся теплоноситель увеличивается в объеме. Если бак сообщается с наружным атмосферным воздухом, то систему отопления называют открытой. Изолируя расширительный бак от взаимодействия с атмосферным воздухом, получают отопительную систему закрытого типа. В открытых системах происходит испарение теплоносителя, поэтому приходится следить за уровнем воды в баке и доливать при возникновении такой необходимости. В закрытых системах, оснащенных расширительными баками мембранного типа, такой проблемы не возникает.

Монтаж отопительной системы, включающей котел, открытый расширительный бак, радиаторы, запорную арматуру, воздухоотводчики, циркуляционный насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию теплоносителя

Зачем ставить циркуляционный насос?

Преимущества установки циркуляционного насоса:

• Упрощается монтаж, так как отпадает необходимость сооружения сложной и неудобной верхней разводки трубопровода с соблюдением угла уклона. Не требуется главные стояки сооружать из труб большего диаметра. Благодаря этому удается улучшить интерьер помещения.
• Можно выбрать коллекторный тип разводки трубопровода, при котором обеспечивается равномерный нагрев всех отопительных приборов независимо от степени их удаленности от отопительного котла.
• Появляется возможность увеличения протяженности трубопроводов.
• С принудительно циркулирующим носителем можно в систему отопления встраивать дополнительные элементы, например, « теплые полы».

Циркуляционный насос устанавливают перед отопительным котлом на обратной магистральной трубе. Там же рекомендуется устанавливать и мембранный (расширительный) бак, являющийся необходимым элементом системы отопления закрытого типа.

Элементы отопительной схемы закрытого типа

Основными элементами системы отопления с принудительной циркуляцией являются:

• котел (твердотопливный, газовый и др.);
• расширительный герметичный бак мембранного типа;
• циркуляционный насос, подобранный по мощности;
• радиаторы (батареи) отопления;
• трубы для сооружения стояков, перемычек и подводок;
• переходники для соединения труб (фитинги);
• шаровые и пробковые краны;
• обратные клапаны;
• воздухоотводчики;
• фильтры, необходимые для поддержания работоспособности отопительного котла и насосов;
• крепежные приспособления (хомуты и др.).

Схема устройства в частном доме системы отопления закрытого типа с установкой на обратке циркуляционного насоса и герметичного мембранного бака

Важные моменты при осуществлении монтажа

Чтобы отопление с принудительной циркуляцией функционировало без проблем в течение длительного времени, необходимо выполнить грамотно монтаж важных узлов, от которых зависит эффективность всей системы.

Для увеличения продолжительности срока эксплуатации циркуляционного насоса его врезают в обратку. Объясняется это просто. По трубопроводу обратного хода вода движется в охлажденном виде, так как тепло уже отдано нагревательным приборам. В конструкции насоса производители используют манжеты и уплотнители, выполненные из резины, которая может поменять свойства, находясь под постоянным воздействием высоких температур. Охлажденный теплоноситель, поступающий в обратку, не оказывает существенного влияния на резиновые детали, что позволяет им дольше сохранять свои первоначальные свойства.

Для монтажа принудительной системы отопления можно использовать трубы, имеющие минимальную величину диаметра. При этом удается сократить себестоимость работ по устройству отопительной системы дома. Ведь сокращается объем теплоносителя, которым заполняется система. Это в свою очередь влияет на выбор расширительного бака подходящего объема и мощности приобретаемого отопительного котла.

В системах отопления с принудительной циркуляцией рекомендуется использовать современные отопительные котлы, в конструкции которых предусмотрено наличие автоматики. Эти устройства обеспечивают контроль и регулировку всех процессов с минимальным вмешательством человека в работу оборудования. Эффективнее расходуется топливо и регулируется температура внутри помещения при учете различных факторов, оказывающих влияние на ход процесса обогрева дома.

Как выбрать модель циркуляционного насоса?

При выборе насосного оборудования обращают внимание на простоту и надежность его эксплуатации, а также на потребление электроэнергии. Помимо этих важных качеств имеет значение мощность насоса и напор. Эти характеристики определяются размерами отапливаемого помещения. Можно ориентироваться на следующие примеры:

• для домов, площадь которых составляет 250 кв. метров, приобретают насосы с напором 0,4 атмосферы и мощностью 3,5 куб. метра в час;
• для домов, площадь которых находится в пределах 250-350 кв. метров, приобретают насосы с напором 0,6 атмосфер и мощностью 4,5 куб. м/ч;
• для домов, площадь которых превышает 350 кв. метров, доходя до 800 кв. метров, приобретают насосы с напором 0,8 атм. И мощностью 11 куб. м/ч.

При более точном подборе циркуляционного насоса для конкретного объекта проводятся расчеты специалистами, учитывающими протяженность всей системы, количество установленных радиаторов и их вид, используемая запорная арматура, диаметр труб, а также материал их изготовления, вид топлива. Более подробно смотрите в статье »Подбор и нюансы установки циркуляционного насоса для отопления».

Монтаж циркуляционного насоса на байпасе (перемычке) позволяет легко снимать оборудование для замены или текущего ремонта и технического обслуживания

Препятствовать нормальной циркуляции теплоносителя в системе отопления могут воздушные пробки, образующиеся в каждом радиаторе и в местах вертикального подъема трубопровода. Бороться со скоплениями воздуха можно с помощью установки кранов Маевского на каждый радиатор или специальных автоматических воздухоотводчиков. Монтаж данных устройств позволит не допускать «завоздушивания» отдельных участков системы и нарушений в работе отопления, сказывающихся на микроклимате в помещении.

Преимущества монтажа двухтрубной системы

Проектируя водяное отопление с принудительной циркуляцией для частного дома, выбирают, исходя из материальных возможностей владельца, однотрубную или двух трубную схему. Однотрубная система дешевле, проще в монтаже, а двухтрубная система – эффективнее в работе. При монтаже горизонтальной двухтрубной системы отопления возможны три схемы прокладки трубопровода: тупиковая, попутная и коллекторная.

Три схемы устройства горизонтальной двутрубной системы отопления в частном доме: А) тупиковая; Б) попутная; В) коллекторная (лучевая)

Сразу отметим, что наибольшей эффективностью обладает последняя, а именно коллекторная разводка труб. Однако при ее воплощении увеличивается расход материалов, а также трудоемкость выполнения монтажных работ.

Двухтрубная разводка системы отопления: классификация, типы и виды

Система водяного отопления может быть однотрубной и двухтрубной. Двухтрубная называется так, потому что для работы необходимо две трубы – по одной от котла подается горячий теплоноситель в радиаторы, по другой от элементов отопления отводится остывший и подается снова в котел. С такой системой могут работать котлы любого типа на любом топливе. Могут быть реализованы как принудительная, так и естественная циркуляция. Устанавливаются двухтрубные системы и в одноэтажных, и в двух- или много этажных зданиях.

Достоинства и недостатки

Из способа организации циркуляции теплоносителя вытекает основной минус такого способа организации отопления: двойное количество труб по сравнению с основным конкурентом – однотрубной системой. Несмотря на такое положение затраты на приобретение материалов выше незначительно, а все из-за того, что при 2-х трубной системе используются меньшие диаметры и труб, и, соответственно фитингов, а стоят они намного меньше. Так что в результате затраты на материалы больше, но незначительно. Чего действительно больше, так это работы, а соответственно требуется и в два раза больше времени.

Двухтрубная система отопления обычного и лучевого типа

Этот недостаток компенсируется тем, что на каждый радиатор можно поставить терморегулирующую головку, при помощи которой система легко балансируется в автоматическом режиме, чего нельзя сделать в однотрубной системе. На таком устройстве выставляете желаемую температуру теплоносителя и она поддерживается постоянно с небольшой погрешностью (точное значение погрешности зависит от марки). В однотрубной системе можно реализовать возможность регулировать температуру каждого радиатора в отдельности, но для этого необходим байпас с игольчатым или трехходовым краном, что усложняет и удорожает систему, сводя на нет выигрыш в денежных средствах на приобретение материалов и времени на установку.

Еще один недостаток двухтрубки – невозможность ремонта радиаторов без останова системы. Это неудобно и это свойство можно обойти, если поставить возле каждого отопительного прибора на подаче и обратке шаровые краны. Перекрыв их, вы сможете снять и отремонтировать радиатор или полотенцесушитель. Система при этом будет функционировать сколь угодно долго.

Чтобы можно было компенсировать систему нужно ставить регулирующую арматуру на каждом радиаторе

Зато есть у такой организации отопления важное преимущество: в отличие от однотрубки, в системе с двумя магистралями на каждый отопительный элемент поступает вода одной температуры – сразу от котла. Хотя она стремиться пойти по пути наименьшего сопротивления и не распространятся далее первого радиатора, установка термостатических головок или кранов для регулирования интенсивности потока решает проблему.

Есть еще одно преимущество – меньшие потери давления и более легкая реализация самотечного отопления или применение насосов меньшей мощности для систем с принудительной циркуляцией.

Классификация 2 трубных систем

Отопительные системы любого типа делятся на открытые и закрытые. В закрытых устанавливается расширительный бачок мембранного типа, который дает возможность функционировать системе при повышенном давлении. Такая система дает возможность использовать в качестве теплоносителя не только воду, но и составы на основе этиленгликоля, которые имеют пониженную температуру замерзания (до -40 о С) и называются еще антифризами. Для нормальной работы оборудования в системах отопления должны использоваться специальные составы, разработанные для этих целей, а не общего назначения, и тем более, не автомобильные. То же относится и к используемым присадкам и добавкам: только специализированные. Особенно жестко стоит придерживаться этого правила при использовании дорогостоящих современных котлов с автоматическим управлением – ремонт при неполадках не будет гарантийным, даже если поломка и не связана напрямую с теплоносителем.

Место установки расширительного бака зависит от его типа

В открытой системе в верхней точке встраивается расширительный бачок открытого типа. К нему обычно подсоединяют патрубок для отвода воздуха из системы, а также организовывают трубопровод для слива излишка воды в системе. Иногда из расширительного бака могут забирать теплую воду для хозяйственных нужд, но в этом случае нужно подпитку системы сделать автоматической, а также не использовать добавок и присадок.

С точки зрения безопасности более перспективны закрытые системы и большая часть современных котлов разрабатывается под них. Подробнее о закрытых системах отопления читайте тут.

Вертикальная и горизонтальная двухтрубная система

Есть два типа организации двухтрубной системы – вертикальная и горизонтальная. Вертикальная применяется чаще всего в многоэтажных домах. Она требует большего количества труб, зато легко реализуется возможность подключения радиаторов на каждом этаже. Главное достоинство такой системы – автоматический вывод воздуха (он стремится вверх и там выходит или через расширительный бачек или через спускной вентиль).

Двухтрубная вертикальная разводка системы отопления многоэтажного дома

Горизонтальная двухтрубная система применяется чаще в одноэтажных или, максимум, в двухэтажных домах. Для стравливания воздуха из системы на радиаторах устанавливают краны «Маевского».

Двухтрубная горизонтальная схема отопления двухэтажного частного дома (кликните по картинке чтобы увеличить масштаб)

Верхняя и нижняя разводка

По способу разводки подачи различают систему с верхней и нижней подачей. При верхней разводке труба идет под потолком, а от нее вниз опускаются к радиаторам трубы подачи. Обратка идет вдоль пола. Этот способ хорош тем, что можно легко сделать систему с естественной циркуляцией – перепад высот создает поток достаточной силы, чтобы обеспечить хорошую скорость циркуляции, необходимо только соблюсти уклон с достаточным углом. Но такая система становится все менее популярной из-за эстетических соображений. Хотя, если спрятать трубы вверху под подвесной или натяжной потолок, то на виду останутся только трубы к приборам, а их, собственно, можно замонолитить в стену. Верхняя и нижняя разводка применяются и в вертикальных двухтрубных системах. Разница продемонстрирована на рисунке.

Двухтрубная система с верхней и нижней подводкой теплоносителя

При нижней разводке труба подачи идет понизу, но выше, чем обратка. Тубу подачи располагать можно в подвальном или полуподвальной помещении (обратка еще ниже), между черновым и чистовым полом и т.д. Подводить/отводить теплоноситель к радиаторам можно, пропустив трубы через отверстия в полу. При таком расположении подключение получается наиболее скрытым и эстетичным. Но тут нужно подбирать расположение котла: в системах с принудительной циркуляцией его положение относительно радиаторов неважно – насос «продавит», а вот в системах с естественной циркуляцией радиаторы должны находиться выше уровня котла, для чего котел заглубляют.

Двухтрубная система разная схема подключения радиаторов

Тупиковая и попутная двухтрубные системы

Тупиковой называется такая система, в которой движение подачи теплоносителя и обратки разнонаправленные. Есть система с попутным движением. Она называется еще петлей/схемой «Тихельмана». Последний вариант проще балансируется и настраивается, особенно при протяженных сетях. Если в системе с попутным движением теплоносителя установлены радиаторы с одинаковым количеством секций, она является автоматически сбалансированной, в то время как при тупиковой схеме понадобится на каждом радиаторе установка термостатического клапана или игольчатого вентиля.

Две схемы движения теплоносителя в двухтрубных системах: попутная и тупиковая

Даже если с схеме «Тихельмана» установлены разные по количеству секций радиаторы и клапаны/вентиля ставить все равно надо, то шанс сбалансировать такую схему гораздо выше, чем тупиковую, особенно, если она достаточно протяженная.

Для балансировки двухтрубной системы с разнонаправленным движением теплоносителя, вентиль на первом радиаторе требуется прикрутить очень сильно. И может возникнуть ситуация, при которой его потребуется закрыть настолько, что теплоноситель туда и поступать не будет. Получается тогда вам нужно выбирать: не будет греть первая батарея в сети, или последняя, потому как выровнять теплоотдачу в таком случае не удастся.

Системы отопления на два крыла

И все-таки чаще используют систему с тупиковой схемой. А все потому, что длиннее магистраль обратки и собирать ее сложнее. Если отопительный контур у вас не очень большой, вполне можно отрегулировать теплоотдачу на каждом радиаторе и при тупиковом подключении. Если же контур получается большой, а петлю «Тихельмана» делать не хочется, можно разделить один большой отопительный контур на два крыла меньшего размера. Есть условие — для этого должна иметься техническая возможность такого построения сети. При этом в каждом контуре после разделения нужно ставить вентили, которыми будет регулироваться интенсивность потока теплоносителя в каждом из контуров. Без таких вентилей сбалансировать систему или очень сложно, или невозможно.

Подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе

В двухтрубной системе реализуется любой из способов подключения радиаторов: диагональное (перекрестное), одностороннее и нижнее. Самый лучший вариант — диагональное подключение. В этом случае теплоотдача от отопительного прибора может быть в районе 95-98% от номинальной тепловой мощности прибора.

Схемы подключения радиаторов к двухтрубной системе

Несмотря на разные значения потерь тепла при каждом из типов подключения, все они используются, просто в разных ситуациях. Нижнее подключение, хотя и самое непроизводительное, чаще встречается, если трубы проложены под полом. В этом случае оно реализуется проще всего. Можно при скрытой прокладке подключать радиаторы и по другим схемам, но тогда или на виду остаются большие участки труб, или прятать их нужно будет в стену.

Боковое подключение практикуют в случае необходимости при числе секций не более 15. В таком случае потерь тепла почти нет, а вот при количестве секций радиатора больше 15 требуется уже диагональное подключение, иначе циркуляция и теплоотдача будет недостаточны.

Несмотря на то, что на организацию двухтрубных схем используется больше материалов, они становятся более популярными из-за более надежной схемы. Кроме того такую систему легче компенсировать.