Закрытая система отопления: схемы и особенности монтажа системы закрытого типа

Однотрубный монтаж

Подобная схема монтажа отопления частного дома является наименее затратной и наиболее независимой от внешних условий. Что собой представляет подобная схема обогрева, можно понять из приведенного рисунка:

Установка отопления в частном доме

Рассматриваемый монтаж системы отопления частного дома предусматривает прохождение горячей воды через все радиаторы. При этом система может быть выполнена как с вертикальной разводкой, так и с горизонтальной, схема подключения отопления частного дома с обоими типами разводки приведена ниже:

Вертикальная и горизонтальная разводки труб отопления

Подобная однотрубная проводка отопления в частном доме называется «Ленинградка» По оценкам специалистов, это один из самых распространенных вариантов водяного отопления. Ее достоинством является меньшая стоимость материалов, необходимых для прокладки отопления в частном доме, и меньшая стоимость монтажных работ. С особенностями системы можно ознакомиться дополнительно с помощью видео

Одним из достоинств подобной системы можно считать ее универсальность, она может работать с естественной циркуляцией воды и с принудительной.

Что требуется для монтажа

В частном доме устройство отопления своими руками начинают с составления рабочей схемы всей системы обогрева с точными линейными размерами каждого участка трубопровода и площадью помещений. Данные чертежа необходимы для визуалиализации общей схемы отопления и для расчета необходимого количества труб.

Для того чтобы составить исполнительную схему необязательно быть профессиональным чертежником. Достаточно нарисовать произвольный простой чертеж, выполнить на нем расстановку радиаторов отопления и подсчитать количество труб для объединенного контура.

На основании исходных данных и предварительного подсчета необходимого количества тепловой энергии для обогрева дома, можно начинать подбор материалов для устройства домашней автономной системы.

Выбор теплового источника

Котел – это главный элемент генерации тепловой энергии. Главный критерий выбора теплогенератора зависит от вида топлива, как источника его работы. Мощность котла рассчитывается по нескольким факторам:

1. Объем отапливаемых помещений.
2. Климатические особенности региона.
3. Толщина наружных стен.
4. Наличие теплоизоляции основных конструктивных элементов здания.
5. Наличия подвального и чердачного помещения.

При выборе отопительного котла важно обратить внимание на адаптацию выбранной модели к отечественным условиям и на наличие сертификата соответствия качества

Трубы

Правильно подобранный вид трубы для отопления исключают технические эксплуатационные проблемы, гарантирует высокую степень надежности греющей линии. Совсем недавно для прокладки отопительных трубопроводов применялись стальные трубы диаметром до 108 мм. Собрать такую отопительную сеть было трудно, отдельные трубы нужно было сваривать между собой.

В настоящее время трубную разводку лучше всего проводить из следующих материалов:

• полипропиленовые  с внутренним армированием из алюминия или стекловолокна;
• металлопластик;
• сшитый полиэтилен;
• полиэтилен с добавками PE-RT;
• медь.

Из перечисленного перечня самым популярным считаются полипропиленовые трубы, которые отличаются прочностью, гибкостью, устойчивостью к температурным перепадам и коррозии. Этот материал легко смонтировать и подключить к радиаторам отопления.

Горизонтальная разводка

Обогрев дома посредством системы отопления с горизонтальной разводкой батарей от котла пользуется большой популярностью.

Монтажные работы при решении вопроса, как развести отопления в доме, предполагают использование следующих схем:

• Тупиковый вариант не требует большого количества труб, поэтому позволяет сэкономить на этой статье расходов. Однако контур такой системы имеет очень большую длину, что делает затруднительной регулировку рабочего процесса системы.
• При попутном продвижении теплоноситель циркулирует по контурам равной длины, поэтому регулировка системы выполняется легко и просто. Основным недостатком такой схемы разводки отопления является использование большого количества труб, что значительно увеличивает расходы на монтаж отопления. Кроме того многочисленные трубы делают общий интерьер непривлекательным.
• Система отопления с лучевой или коллекторной разводкой предполагает подключение каждого прибора отопления к центральному коллектору. Этот вариант характеризуется большим расходом материалов, но в этом случае трубопровод можно спрятать в стене, поэтому общий интерьер комнаты не страдает. Лучевая разводка пользуется огромной популярностью у застройщиков.

При выборе схемы разводки отопления в частном доме во внимание принимаются разные факторы, включая площадь отапливаемого помещения и материалы, используемые при выполнении монтажных работ.

Расширительный бачок

Рассматриваемый тип отопительных систем в обязательном порядке должен оборудоваться расширительным баком. Как правило, используются мембранные бачки закрытого типа, которые устанавливаются прямо за котлом на трубе обратки.

Важнейшим параметром расширительного бака является объем, который нужно рассчитать перед тем, как провести отопление в одноэтажном доме. Все дело в физических процессах, происходящих внутри системы с принудительной циркуляцией. Разогретая вода увеличивается в объеме, вследствие чего повышается давление в трубопроводе. Наличие подходящего бака позволяет принять излишки теплоносителя, тем самым нивелируя их воздействие на элементы конструкции.

Объем бака рассчитывается по формуле:

• V = e x C / (1 — Po/Pmax) x k,
• Где e – коэффициент температурного расширения теплоносителя,
• Po – величина давления в пустом баке,
• C – суммарный объем теплоносителя в системе,
• Pmax – максимальное давление в контуре,
• k – коэффициент заполнения бака.

Металлопластиковые

Сборкой системы отопления из металлопластиковых труб может заниматься человек без особых знаний и опыта. Соединяются трубы посредством фитингов

Преимуществом таких труб является отсутствие отложений на стенках, из недостатков внимание привлекает большая вероятность протечек в системах из полипропиленовых труб.

Чтобы решить вопрос, как правильно развести отопление, нужно обладать определенными знаниями и навыками. Допущенные ошибки могут стать причиной дополнительных расходов. Поэтому все монтажные и вычислительные работы лучше доверить квалифицированному специалисту.

Выбор диаметра труб

Еще один важный вопрос, который нужно решить заранее – как провести отопление и какими трубами. Подбирать диаметры труб нужно в зависимости от того, какая теплоотдача планируется на определенном участке отопительного контура. Например, на разводке эта величина соответствует мощности котла, подводки к радиаторам должны передавать достаточно теплоносителя для нагрева самих радиаторов, а пропускная способность стояков должна обеспечивать нормальную теплоотдачу всех подключенных к ним отопительных приборов.

В принципе, если есть возможность увеличить скорость циркуляции теплоносителя (за счет повышения мощности насоса), диаметр труб можно уменьшить

Но в этом моменте важно не переусердствовать – ускорение теплоносителя ведет за собой увеличение шума в системе. Стандартное значение скорости составляет около 0,4-0,6 м/с.

При использовании гравитационной отопительной системы диаметр труб разводки нужно увеличивать хотя бы на один шаг. Все дело в очень слабом напоре, свойственном системам с естественной циркуляцией теплоносителя. Слишком широкие трубы снизят гидравлическое сопротивление контура, иногда вплоть до полной потери работоспособности системы. Знание подобных моментов – это уже большая часть ответов на вопросы о том, как сделать эффективное отопление в частном доме.

Система водяного отопления

Одна из самых эксплуатируемых систем отопления в нашей стране – водяное отопление. Разводка труб в доме или квартире – привычное явление.

Принцип работы водяного отопления заключается в следующем: нагретая от котла вода естественным образом (или принудительным) циркулирует по трубам, отдавая тепло помещению. Учитывая то, что по ходу движение воды в местах соединения, на изгибе труб и т.д. образуется трение и местные сопротивления, многие системы оборудованы клапанами для обеспечения давления, сила которого равна потерям на сопротивление. Такая система водяного отопления называется системой с искусственной циркуляцией воды.

Система водяного отопления может быть конструктивно реализована по двум схемам:

Одноконтурная (система с замкнутой циркуляцией воды, ориентированная только на отопление)

Двухконтурная (система, ориентированная одновременно на отопление помещения и нагрев воды в водопроводе). Такая система требует использования специального двухконтурного котла.

Устройство водяного отопления предполагает 3 принципиально разные схемы разводки труб в комнатах.

Разводка труб отопления

Однотрубная система отопления дома

Схема однотрубной системы отопления представлена на фото.

Как видно из рисунка, трубы закольцованы, а радиаторы подключены по очереди. Таким образом, теплоноситель выходит из котла и поочередно проходит каждый из них. При этом стоит отметить, что температура теплоносителя постепенно снижается. Это существенный минус системы. Тем не менее, она достаточно распространена ввиду простоты, экономичности и возможности сделать однотрубную систему отопления своими руками.

Как снизить потери тепла при однотрубной системе отопления:

увеличить число секций в последних радиаторах (два-три последних);

увеличить температуру теплоносителя на выходе. Это, в свою очередь, повышает расходы на отопление;

обеспечить теплоносителю принудительную циркуляцию. Т.е., установить насос, который создаст в системе дополнительное давление заставляя воду циркулировать быстрее.

Двухтрубная система отопления дома

Схема двухтрубной системы отопления представлена на фото. Синим цветом выделена труба отработки, которая отводит охлажденный теплоноситель из радиатора в котел.

Двухтрубная система отопления дома с нижней разводкой — схема

Схема двухтрубной системы отопленияДвухтрубная система обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам без потери тепла. Ее разновидности показаны на фото. При параллельном подключении достигается экономия на материалах. При лучевом, появляется возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.

Коллекторная (лучевая) разводка

Предполагает использование специального устройства – коллектора, которое собирает теплоноситель и распределяет по трубам к батареям. Схема сложная в реализации, поэтому используется редко.

Схема коллекторной (лучевой) разводки

Безусловным плюсом системы водяного отопления можно назвать ее безопасность.

К числу недостатков относят:

относительно трудно обогреть значительную площадь без значительных затрат (ввиду потерь тепла при циркуляции воды);

эстетический параметр. Разветвленную систему труб можно скрыть, пожертвовав некоторым количеством объема помещения, что не всегда удобно, или же оставить на виду;

большие по размеру радиаторы отопления;

вероятность появления воздушных пробок. Эта проблема возникает после спуска воды из системы.

Водяное отопление пола в доме

Водяной теплый пол представляет собой систему длинных пластиковых труб уложенных на основание чернового пола.

Система водяного отопления пола

Монтаж системы теплого водяного пола выполняется в три этапа:

укладка утеплителя или устройство чернового пола;

правильная разводка труб, которая не допускает множественных перегибов. Оба конца трубы подключаются к центральному отоплению. Через один конец поступает горячая вода, через второй – отводится обратно в систему.При укладке труб стоит помнить о высоком риске повреждения труб. Во-первых, при укладке (изгиб). Во-вторых, при эксплуатации, например, повреждение перфоратором. Чтобы не допустить этого, нужно составить подробную схему расположения труб;

заливка стяжки на систему труб.

Эта система может быть использована в качестве основной или дополнительной. Выбирая водяное отопление по полу, следует помнить, что в системе должен поддерживаться оптимальный температурный режим, потому что при минусе и отключенном отоплении вода в трубах замерзнет, что неизбежно приведет к их деформации. Собственно, это касается любой системы водяного отопления.

Что такое элеваторный узел?

Элеваторный узел системы отопления – это устройство определенного типа, выполняющее функции инжекционного или водоструйного насоса. Основные задачи – повышение давления внутри отопительной системы, увеличение прокачки теплоносителя по сети, повышение роста объема.

Прочный тепловой узел может транспортировать значительно перегретый теплоноситель, что выгодно с экономической стороны. Например, одна тонна воды, нагретая до +150 С, содержит намного больше тепловой энергии, чем тот же объем с показателями +90 С. Применение теплового узла обеспечивает быстрое перемещение носителя по системе, при этом без обращения жидкой субстанции в пар – свойство объясняется постоянно поддерживаемым давлением, которое удерживает носитель в агрегатном жидком состоянии.

Принцип работы и схема узла

Алгоритм работы элеваторной перемычки:

1. Нагретый теплоноситель проходит через патрубок в направлении сопла, затем под давлением течение ускоряется и запускается эффект водоструйного насоса. Поэтому пока вода проходит через сопло, обеспечивается циркуляция носителя в системе.
2. В момент прохода жидкости через смесительную камеру уровень напора снижается до нормального и струя, попадая в диффузор, обеспечивает разрежение в камере смешивания. По эффекту эжекции теплоноситель с повышенным показателем давления увлекает через перемычку воду, которая возвращается из сети отопления.
3. Перемешивание охлажденного и нагретого потока происходит в камере элеватора отопления, поэтому при выходе из диффузора температура потока снижается до +95 С.

Рассмотрев, что такое тепловой узел в многоквартирном доме, принцип работы элеватора, следует знать, что для нормальной функциональности агрегата важно обеспечить должный перепад давлений в магистрали и обратной линии. Разница показателей нужна для преодоления гидравлического сопротивления отопительной системы в доме и самого прибора. Внешне элеватор выглядит как крупный тройник из металлических труб, оснащенный на концах соединительными фланцами

Но если смотреть на чертеж, то устройство элеватора теплового узла изнутри более сложное:

Внешне элеватор выглядит как крупный тройник из металлических труб, оснащенный на концах соединительными фланцами. Но если смотреть на чертеж, то устройство элеватора теплового узла изнутри более сложное:

• левый патрубок выглядит как сопло, сужающееся до расчетного диаметра;
• сразу за соплом находится цилиндр смесительной камеры;
• присоединение обратной магистрали достигается за счет нижнего патрубка;
• патрубок справа представляет собой диффузор с расширением, который направляет горячую воду в отопительную систему.

Подробная схема элеваторного узла отопления необходима при подключении системы. Соединение осуществляется так: левый патрубок – к подающей магистрали центральной сети, нижний – к трубопроводу с подачей обратного потока. Отсекающие задвижки нужно ставить с обеих сторон, дополняя их сетчатым фильтром, который нужен для отсеивания крупных частиц и вкраплений. Также конструкция теплового пункта дополняется манометрами, термометрами и счетчиками учета тепла.

Преимущества и недостатки теплового узла

Несмотря на моральную устарелость оборудования, простота конструкции и невысокая стоимость объясняют востребованность элеватора отопления. Прибор не нужно подключать к электросети, он работает энергонезависимо. Многие пользователи утверждают, что схема нерациональна и при низком КПД (до 30%) прибора, следует снизить нагрев теплоносителя, отказавшись от узла.

Но если убрать элеватор отопления, то диаметр труб магистрали придется значительно увеличить, чтобы обеспечить нормальное течение теплоносителя с пониженной температурой, а это приведет к дополнительным расходам. Поэтому отказываться от струйного насоса преждевременно.

К недостаткам относят невозможность управления температурой воды, но при использовании приборов с регулировкой диаметра сопла минус нивелируется. Регулировка сопла поможет управлять скоростью подаваемого теплоносителя, изменять параметры разрежения в камере смесителя и, как следствие, контролировать температуру подачи воды.

Выбор теплоносителя

При изучении вопроса, как устроена система отопления в частном доме, нужно отдельно рассмотреть теплоноситель. Чаще всего для этого используют отфильтрованную обессоленную воду. Для того, чтобы избежать ее замерзания в случае периодического использования системы, в ее состав вводятся специальные незамерзающие присадки – антифризы. Это предполагает замену всех резиновых прокладок на фторопластовые, которые более стойки к химическому воздействию

Также важно учесть, что некоторые котлы не предназначены для нагревания незамерзающих жидкостей.

Обычно теплоноситель в систему заливается напрямую из водопровода при помощи подпиточного вентиля и обратного клапана. По ходу этой процедуры спускание воздуха осуществляется через автоматические воздухоотводчики и ручные краны Маевского. Для контроля за давлением закрытых систем используется манометр; открытые системы нуждаются в постоянной проверке уровня воды в баке. Если подпитка истечет из трубы перелива, ее необходимо перекрыть.

Для закачки антифриза внутрь закрытой системы применяют специальный ручной или автоматический насос, имеющий встроенный манометр. Чтобы обеспечить непрерывность процедуры, жидкость заранее готовят в специальном вместительном баке, из которого и перекачивают ее внутрь трубы. Для заполнения антифризом открытой системы достаточно просто залить его в расширительный бак.

Отопление в частном доме своими руками может быть организовано при условии строгого соблюдения всех рекомендаций и наличия соответствующих навыков. Спешить при этом не нужно, а после окончания работы рекомендуется провести тщательное тестирование.

Монтаж системы отопления

Обустройство эффективно работающего автономного отопления – непростая задача. Можно, конечно, обратиться за помощью к специалистам, которые смонтируют трубную разводку, подключат к ней радиаторы и установят обогревательный котел. Однако монтаж отопления своими руками доступен домашним мастерам.

Пошаговая инструкция устройства отопления, как правильно сделать монтаж:

1. Установка нагревательного котла. Для него выбирается наиболее удобное место, упрощающее прокладку трубопровода и подключения к источнику топлива.
2. Монтаж радиаторов отопления. Обычно батареи устанавливают под оконными проемами, что положительно влияет на воздухообмен в помещении. Расстояние от подоконника до радиатора составляет 100 мм, от пола – 60 мм.
3. Устройство трубной разводки. Трубы с фитингами прокладывают закрытым (в конструкции пола) или открытым способом, поверх финишного напольного покрытия.

Трубы подключаются к радиаторам отопления, устанавливается запорная арматура, монтируются расширительные баки, циркуляционный насос, автоматические приборы безопасности и другое оборудование.

Котлы на газу

Если по близости имеется магистральный газопровод, оптимальным отопительным котлом будет оборудование на газу. Для этих агрегатов характерна надежность и эффективность, ведь КПД обычно не опускается ниже 87%. Дорогостоящие конденсационные модели обладают КПД на уровне 97%. Газовые отопители отличаются компактностью, безопасностью и хорошим уровнем автоматизации. Обслуживание оборудования данного типа проводится раз в год: все, что при этом обычно требуется – проверить или поменять настройки. Бюджетные газовые котлы обойдутся на порядок дешевле, чем твердотопливные. Наличие дымохода в этом случае также обязательно.

Что такое паровое отопление?

Паровым отоплением называется система, в которой в качестве теплоносителя применяется пар. Как работает паровое отопление в частном доме: вода закипает в котле (источнике тепла) и по трубам пар передается в отопительные приборы. При движении по трубопроводам теплоноситель конденсируется, оседает на внутренних стенках радиаторов, отдавая практически всю часть тепла. Батареи нагреваются сами и передают тепло в помещение.

Конденсат, образовавшийся после оседания носителя, возвращается к источнику нагрева самотеком – если система замкнутая или с помощью насоса (в разомкнутых конструкциях).

Преимущества и недостатки парового отопления

Специалисты отмечают следующие плюсы отопления паром:

1. Увеличенная производительность. В частном доме не потребуется обустраивать много батарей, а в некоторых случаях достаточно труб без радиаторов.
2. Малая инертность. Чтобы почувствовать тепло в помещении, достаточно 10-12 минут от начала нагревания котла.
3. Сниженные теплопотери делают систему отопления паром максимально экономичной, для обустройства конструкции не придется покупать дорогое оборудование.
4. Простота монтажа. Процесс формирования сети в частном доме не отличается сложностью, доступен для выполнения своими руками.

Минусы:

• высокая температура работающих приборов;
• отсутствие плавной регуляции температуры нагрева помещений;
• ограничения при выборе материала (трубы должны быть только металлическими).

Также может возникнуть сложность при присоединении отводов к работающей системе, когда элементы нагреты до 100 С, любое прикосновение вызывает ожог.

Чтобы контролировать отопительную конструкцию в частном доме, специалисты рекомендуют установить автоматику, которая при остывании воздуха в помещениях до определенного уровня запустит всю систему в работу. Также есть возможность монтажа автоматики не на одну основную ветку, а на каждую (параллельную), чтобы отдельно запустить прогрев той или иной комнаты – это удобнее и экономнее.

Именно из-за угрозы аварийности система не применяется в многоквартирных строениях, а в частных домах устанавливается только под личную ответственность хозяина.

Характеристика и схема устройства

Принцип работы базируется на выделении тепла в результате преобразования теплоносителя, выпадения в конденсат, который выводится из приборов и снова поступает в котел.

1. В замкнутой, где конденсат возвращается в котел самотеком под воздействием разницы высоты температур и давления в агрегатах отопления. Для котлов в таких системах самым важным является показатель высоты температуры и давления.
2. В разомкнутой системе конденсат скапливается в баке, откуда помпой или насосом перекачивается на теплостанцию. Обустраивая подобную схему, необходимо обеспечить беспрепятственное стекание конденсата в специальный бак из нижнего прибора отопления.

Исходя из давления пара, разомкнутая схема парового отопления может быть 4-х типов:

• субатмосферная;
• вакуум-паровая;
• сниженного давления;
• повышенного давления.

Максимально допустимый порог нагревания пара до 130 С, но для система вакуум-парового, субатмосферного давления температура окружающей среды намного ниже +100 С. Такие схемы парового отопления дают возможность менять величину разряжения (вакуума) и настраивать комфортный температурный режим. Плюсом является отсутствие сложных агрегатов при обустройстве отопления. Достаточно паропроводов (трубы для транспортировки носителя) и конденсатопроводов (для передачи конденсата в баки), чтобы запустить паровой котел и получить эффективную систему отопления дома.

Преимущества и недостатки

Монтаж отопления частного дома своими руками по схеме Ленинградка дает потребителю множество преимуществ, среди которых особенно выделяется следующее:

• Сниженный расход материалов. По сравнению с другими схемами «Ленинградка» требует на 30% меньше материала.
• Минимальный расход материалов соответственно требует меньше трудовых затрат.
• Систему парового отопления Ленинградка можно назвать универсальной благодаря возможности установки в одноэтажных домах и многоэтажных строениях. Достаточно лишь заменить некоторые элементы оснастки.
• Надежность в процессе эксплуатации. Правильно установленная и настроенная система может безупречно эксплуатироваться долгое время.
• Устройство системы не требует использования дорогих комплектующих деталей и управляющего оборудования.
• Контур, расположенный в непосредственной близости от пола, позволяет скрыть часть системы, повышая эстетичность помещения. На виду остаются только небольшие патрубки, идущие к радиаторам. Однако при этом следует позаботиться о теплоизоляции магистрали и герметичном соединении элементов системы.
• Несложная схема отопления Ленинградка в частном доме позволяет выполнять монтажные работы самостоятельно, без привлечения специалистов.

Как было сказано выше, система разрабатывалась в период массового строительства, когда было необходимо в короткие сроки возвести и обустроить большое количество жилых домов

Это привело к тому, что недостатки системы во внимание практически не принимались. Однако отрицательные стороны имеют достаточно серьезное влияние, поэтому о них также необходимо помнить.

Основные недостатки системы «Ленинградка»:

• Неравномерный прогрев радиаторов при естественной циркуляции теплоносителя. Система работает по такому принципу, что температура рабочей среды в ближних теплообменниках будет выше, чем в радиаторах, расположенных в конце системы. В итоге, для создания одинакового микроклимата во всех комнатах необходимо к системе Ленинградка подключение радиаторов дополнительно. Недостаток подобного рода можно легко устранить при монтаже дополнительного оборудования, например, балансировочной и регулировочной арматуры.
• Система, имеющая горизонтальный тип разводки труб, не позволяет подключать дополнительные элементы водяного отопления, например, полотенцесушитель или систему Ленинградка с теплым полом (прочитайте: «Правильное подключение полотенцесушителя к системе отопления – проверенные варианты и способы»).
• В помещениях большой площади создание необходимого уклона нарушает общий интерьер. Решением проблемы в этом случае становится монтаж отопления Ленинградка с насосом для принудительной циркуляции рабочей среды. Следует отметить, что этот вариант может использоваться для любой разводки труб в системе отопления.

Как подбирается мощность и тип коммутации радиаторов

Перед тем, как сделать центральное отопление в частном доме, нужно определиться с количеством секций и размерами панельного радиатора. Для того, чтобы эти подсчеты были оптимальны, нужно знать количество тепла. То, каким образом его определять, было уже сказано выше, однако парочка моментов требует уточнения. Например, теплоотдача секции производителем указывается для условий, когда разница температуры теплоносителя и воздуха в помещении равняется 70 градусам. Это достигается лишь при прогреве воды в системе до +90 градусов, а это встречается нечасто.

Получается так, что реальная тепловая мощность будет заметно уступать указанной в паспорте. По этой причине для нормального обогрева жилища применяют радиаторы с полуторным запасом по теплоотдаче. Например, когда для комнаты нужно 2 кВт теплоты, потребуются приборы отопления мощностью не менее 2 х 1.5 = 3 кВт.

Для коммутации радиаторов со стояками используются несколько способов:

• боковой односторонний;
• диагональный разносторонний;
• нижний.