Однотрубная система отопления частного дома своими руками

Однотрубная система отопления – одно из решений по разводке труб внутри зданий с подключением приборов нагрева. Такая схема видится наиболее простой и эффективной. Сооружение отопительной ветки по варианту «одной трубой» обходится домовладельцам дешевле иных способов.

Чтобы обеспечить работоспособность схемы, необходимо выполнить предварительный расчет однотрубной системы отопления — это позволит поддерживать нужную температуру в доме и предупредить потерю давления в сети. С этой задачей вполне реально справиться самостоятельно. Сомневаетесь в своих силах?

Мы расскажем вам, каковы особенности устройства однотрубной системы, приведем примеры рабочих схем, объясним, какие расчеты обязательно следует выполнить на этапе планирования отопительного контура.

Каким бывает однотрубное отопление

Любая отопительная система состоит из следующих узлов:

Обогревающее устройство (котел). Может быть твердотопливным, электрическим, газовым и т.п.
Теплоотдающие приспособления. Батареи или система теплых полов.
Приспособление для создания циркуляционной инерции теплоносителя. Это может быть разгонный участок магистрали или водяная помпа.
Компенсатор избыточного давления теплоносителя в системе. Расширительная емкость (открытая или закрытая).
Трубы, фитинги и необходимая арматура.

Выбор схемы теплоснабжения находится в прямой зависимости от типа используемых устройств.

Гидравлическая увязка

Балансировка перепадов давления в отопительной системе выполняется посредством регулирующей и запорной арматуры.

Гидравлическая увязка системы производится на основании:

проектной нагрузки (массового расхода теплоносителя);
данных производителей труб по динамическому сопротивлению;
количества местных сопротивлений на рассматриваемом участке;
технических характеристик арматуры.

Установочные характеристики – перепад давления, крепление, пропускная способность – задаются для каждого клапана. По ним определяют коэффициенты затекания теплоносителя в каждый стояк, а затем – в каждый прибор.

Потери давления прямо пропорциональны квадрату расхода теплоносителя и измеряются в кг/ч, где

S — произведение динамического удельного давления, выраженного в Па/(кг/ч), и приведенного коэффициента для местных сопротивлений участка (ξпр).

Приведенный коэффициент ξпр является суммой всех местных сопротивлений системы.

Плюсы и минусы однотрубных разводок

Постараемся дать объективную оценку и выделим реальные достоинства однотрубных водяных систем:

Закрытую схему с мембранным расширительным бачком проще монтировать. Одна труба прокладывается быстрее, чем две.
Одинарную магистраль либо стояк проще упрятать в стены, нежели двухтрубные ветви (пример ниже на фото). Ложка дегтя: кольцевой коллектор пересекает дверные проемы, затрудняющие прокладку.
Отопительная сеть со стояками незаменима, когда необходимо организовать самотек в здании на 2—3 этажа. Нет смысла проходить сквозь перекрытие двумя трубопроводами, одной вертикальной лини вполне достаточно.
Монтаж обходится дешево в одном случае: когда самотечная схема системы отопления применяется в одноэтажном частном доме. Экономия достигается за счет прокладки одной магистрали вместо двух (вспомните, для самотека априори нужны трубы больших диаметров Ø48—57 мм).
Система закрытого типа поддается автоматическому регулированию посредством радиаторных термостатических вентилей. Оговорка: надо учитывать специфику работы отопительных приборов и правильно подобрать арматуру. Ниже мы вернемся к данному вопросу.

Трубы малых диаметров замуровываются в стенах, больших — закрываются декоративными экранами

Примечание. Прямое подключение участка теплых полов нельзя отнести к преимуществам данной схемы. Нагревательный контур столь же просто подсоединяется к двухтрубной разводке.

Главная проблема «ленинградки» – остывание теплоносителя по мере продвижения к дальним батареям. Невозможно наращивать секции радиаторов и сечение магистрали до бесконечности, оптимальное количество приборов – 4—5 шт. на одном контуре.

Перечислим другие недостатки:

Гидравлическая неустойчивость — влияние одной батареи на работу остальных. Если перекрыть первый радиаторный вентиль, последующие приборы получат более горячую воду и станут перегревать комнаты.
Чтобы теплоноситель хорошо затекал в радиаторы при закрытой ленинградской схеме, нужно применять полнопроходную арматуру на ответвлениях. Увеличение гидравлического сопротивления подводки заставляет течь воду дальше по прямой, расход теплоносителя через батарею уменьшается.

Слева изображен стандартный угловой вентиль с небольшим отверстием, справа — радиаторный термостатический клапан с увеличенным проходным сечением
«Ленинградка» и вертикальная разводка дороже двухтрубной плечевой схемы. Если прибавить затраты на дополнительные радиаторные секции, то стоимость монтажа из сшитого полиэтилена сравнится с лучевой системой, где фитинги не применяются, зато есть распределительная гребенка.
Схема сложна в расчете и настройке (балансировке). Мощность и площадь поверхности теплоотдачи батарей надо определить максимально точно.

Дополнительный минус самотечных разводок – большие диаметры труб, проложенных с уклоном 3—5 мм на погонный метр. Выходящие из потолков стояки торчат на виду и портят интерьер помещений. Замуровать трубопроводы в стены не всегда возможно, приходится изощряться и делать декоративные короба.

Недостатки системы и возможные пути их устранения

Как и любая система отопления, не лишена недостатков и «ленинградка». Однако на сегодняшний день существуют способы их устранения.

Первый недостаток связан с принципом ее работы: по мере удаления от источника тепла температура радиаторов становится все ниже, и, соответственно, в помещениях будет прохладно. Решить эту проблему можно, увеличивая количество секций или площади отопительных приборов в каждой последующей врезке. Другим вариантом обеспечения сбалансированности, т.е. равномерности прогрева до требуемой температуры, является установка запорно-регулирующей арматуры: кранов, конусных вентилей, регуляторов, термостатических клапанов, байпасов и т.п.
В качестве другого несовершенства такой системы (в классическом исполнении) называют невозможность регулирования температуры и ремонта одного из элементов без полного прекращения ее функционирования. Однако в настоящее время такая схема встречается только в старых домах. Современные варианты уже включают монтаж указанного выше оборудования, позволяющего изменять степень нагрева каждого конкретного радиатора, а также его замены без влияния на работу других.
Использование металлических труб не только повышает стоимость «ленинградки», но и затрудняет ее монтаж и ремонт. Выходом из этой ситуации является применение металлопластиковых или полипропиленовых труб.
Как и любая однотрубная система, для эффективного функционирования «ленинградка» требует повышенного давления теплоносителя в трубопроводе. Эта проблема устраняется или повышением температуры нагрева жидкости, что не всегда допустимо, или установкой циркуляционного насоса.

Почему выбирают такую систему?

Двухтрубное водяное отопление постепенно вытесняет традиционные однотрубные конструкции, поскольку его преимущества очевидны и очень весомы:

Каждый из включенных в систему радиаторов получает теплоноситель с определенной температурой, причем для всех она одинакова.
Возможность проводить регулировки для каждой батареи. При желании владелец может поставить термостат на каждый из отопительных приборов, что позволит ему получить нужную температуру в помещении. При этом теплоотдача остальных радиаторов в здании останется прежней.
Относительно небольшие потери давления в системе. Это дает возможность использовать для работы в системе экономичный циркуляционный насос сравнительно малой мощности.
При поломке одного или даже нескольких радиаторов система может продолжать свою работу. Наличие запорной арматуры на подводящих трубах позволяет проводить ремонтные и монтажные работы без ее остановки.
Возможность монтажа в здании любой этажности и площади. Потребуется только подобрать оптимально подходящий тип двухтрубной системы.

К недостаткам таких систем обычно относят сложность монтажа и большую, в сравнении с однотрубными конструкциями, стоимость. Это связано с двойным количеством труб, которые приходится устанавливать.

Однако надо учитывать, что для обустройства двухтрубной системы используются трубы и комплектующие небольшого диаметра, что дает определенную экономию средств. В итоге стоимость системы получается не намного выше, чем у однотрубного аналога, а преимуществ при этом она дает намного больше.

Одно из значимых преимуществ двухтрубной отопительной системы — возможность эффективной регулировки температуры в помещении

Схема однотрубной системы отопления виды и преимущества

Однотрубные отопительные системы делятся на однотрубную систему отопления с замыкающим контуром и на проточную однотрубную систему. Однотрубный способ осуществления монтажа отопительных систем имеет два вида:

Первый вид — проточный

Первая схема — проточная. В ней стояки подачи, как таковые, отсутствуют. Радиаторы по всей высоте дома соединяются друг с другом последовательно.

Поток горячей воды подается сверху вниз, и последовательно протекает через все батареи отопления, начиная с верхней. Нижние радиаторы в такой системе будут более прохладными.

Схема однотрубной системы с проточным отоплением.

В проточных типах однотрубных систем смесь теплоносителя, протекая по трубам, проходит последовательно через всю цепь радиаторов отопления, постепенно охлаждаясь на каждой из батарей.

Вследствие этого, на верхних этажах будет достаточно жарко, а на нижних может быть даже недостаточно температуры нагревания.

Для уменьшения такой разницы и чтобы сбалансировать теплопотери, на нижние этажи зданий устанавливаются батареи с большим числом секций.

В проточных системах не рекомендуется ставить регулировочные краны, потому что даже при уменьшении потока или же перекрытии такого вентиля в том или ином радиаторе, уменьшается или перекрывается подача воды во все батареи, низ лежащие в данном стояке по направлению течения.

В подобных системах невозможно проводить регулировку температуры воздуха в помещениях. Если дом в два этажа, то невозможно осуществить подачу воды только лишь на один из этажей.

Многолетний опыт показывает, что такая схема однотрубной системы отопления абсолютно недееспособна, поэтому на сегодняшний день не применяется.

Второй вид — с байпасами

Сравнение однотрубной системы отопления с замыкающим контуром и проточной однотрубной системы. Нажмите для увеличения.

Однотрубная система отопления помещений имеет замыкающий контур и использует специальную арматуру с байпасом внутри корпуса этой арматуры.

Из отопительного радиатора поток теплоносителя с понизившейся температурой последовательно возвращается в стояк.

После этого — смесь теплоносителя подается в следующий радиатор. Кольцевой водный поток разделяется в вентиле на потоки в радиаторе и поток в байпасе.

Из стояков вода поступает в верхние батареи, остальной горячий поток направляется по стоякам вниз — к низлежащим радиаторам.

Вода в этой семе подключения остывает несколько меньше, что позволяет уменьшить разницу температур на нижних и верхних этажах.

Такой способ подключения является, по своей сути, модернизированной «проточной» системой, в которой между труб подключения радиатора создана перемычка — байпас.

Диаметр трубы такого замыкающего участка делается на один размер меньшим, чем у труб стояка общего подключения. Вследствие этого, подающийся с верхних этажей теплоноситель разделяется на два потока: первый — поступает в батарею, а второй, через байпас, перетекает к нижним рядам радиаторов.

Если диаметр байпаса смонтировать таким же, как и у труб подключения, то теплоноситель в радиаторе перестанет циркулировать, поскольку гидравлическое сопротивление в батарее будет большим, чем в байпасе.

Вода всегда протекает там, где существует меньшее гидравлическое сопротивление, при одинаковом диаметре ей не нужно протекать через радиатор, она будет спокойно течь через замыкающий участок, имеющий такой же размер трубы, из которого она вытекла.

При установке байпасов с диаметрами, равными диаметру стояковых труб подключения радиаторов, поступающее количество воды может регулироваться предварительно установленными вентилями (для балансировки системы). Такие краны монтируются на трубу подключения и на байпас.

К примеру, можно полностью перекрыть сам радиатор и перенаправить всю воду в байпас, а далее к нижним по стояку отопительным батареям. Или же наоборот — перекрыть байпас и направить весь поток теплоносителя в саму батарею.

Расчет количества и мощности батарей

Как в однотрубном подключение радиаторов отопления, так и в двухтрубных схемах, эффективность отопления конкретного помещения зависит не только от количества секций радиаторов, их конструкции, материала, из которого они изготовлены, площади поверхности и способа подсоединения к магистральному трубопроводу, но и от материала стен и способа утепления, теплопотерь в окнах и пр.

Воспользуемся рекомендованными данными, которые можно найти в специализированной литературе. 1 м3 в кирпичном доме требует приблизительно 0.034 кВт тепла для поддержания комфортной температуры; в доме из СИП – панелей – 0,041 кВт; в кирпичном доме с утепленными: перекрытием, чердаком, несущими стенами, фундаментом – 0,02 кВт.

Для примера, рассмотрим подбор батарей для комнаты 18 м2 с высотой потолков 2,5 м. в кирпичном доме. (0,034 кВт).

Узнаем объем помещения: 18 х 2,5 = 45 м3.
Рассчитываем, сколько необходимо тепловой энергии для данной комнаты: 45 х 0,034 = 1,53 кВт

Теперь нужно воспользоваться таблицей, с характеристиками батарей.

На рисунке показаны основные характеристики наиболее распространенных радиаторов. Исходя из представленных данных, лучшее соотношение характеристик и стоимости у алюминиевых батарей. Нам необходимы данные о мощности одной секции, нижняя граница которой равна 0,175 кВт.

Делим полученный результат на мощность секции выбранного типа радиаторов и получаем количество секций: 1,53/ 0,175 = 8,74

Итог: для обогрева помещения 45 м3 нам необходим алюминиевый радиатор, состоящий из 9 секций. Аналогичные расчеты проведите для каждой комнаты в доме.

Существующие модификации однотрубной отопительной системы ленинградка

Конструктивная особенность этого варианта отопления позволяет выполнять ее в двух вариантах: горизонтально и вертикально.

Горизонтальная схема

В данном случае контур прокладывается по периметру здания (этажа). При этом магистраль подачи может располагаться как над напольным покрытием, так и непосредственно в конструкции пола. При втором способе трубопровод отопления рекомендуется теплоизолировать для исключения теплопотерь.

Рисунок 2 – Горизонтальная схема однотрубной «ленинградки»

Рисунок 3 – «Ленинградка» с расположением подающей магистрали в конструкции пола

Горизонтальная схема отопления может выполняться открытой или закрытой.

Открытый тип предусматривает установку в верхней точке системы расширительного бака, сообщающегося с атмосферным воздухом. «Ленинградка» закрытого типа исключает эту возможность, поэтому в ней используют мембранный бак, который устанавливается в том же помещении, где размещен источник тепла.

Вертикальная схема

Эта схема по исполнению схожа с традиционной однотрубной системой, применяемой в многоэтажных домах: радиаторы должны размещаться друг под другом и присоединяться к единому трубопроводу. Отличие заключается в том, что теплоноситель движется не по одному стояку (т.е. только сверху вниз), а по контуру (нагретая вода сначала поднимается на верхний этаж, проходя установленные приборы, а затем спускается на нижний уровень, проходя через вторую группу радиаторов).

Рисунок 4 – Вертикальная схема «ленинградки»

Какую разводку отопительной сети выбрать?

Начинать расчёты надо «от печки», в прямом смысле слова. Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления, можно выполнять только после того, как определено, на каком топливе будет работать установленный у вас котёл.

После этого можно приступать к собственно расчетам, главной целью которых является:

Определение требуемого количества отопительных приборов и мощности насоса.
Уточнение количества и суммарной длины трубопроводов, их требуемых диаметров.
Определение вероятных тепловых потерь.

Все расчёты выполняются по предварительно вычерченной в масштабе схеме отопления, на которую следует нанести все составляющие её элементы, до последнего крана. В дополнение к ней вам потребуются базовые формулы, специальные расчётные таблицы и соответствующая программа (всё это легко найти в интернете).

Данная процедура является обязательной при расчете любой системы отопления. В однотрубных схемах – это еще и достаточно сложно сделать, так как теплоноситель все больше остывает в каждом последующем радиаторе. Для поддержания определенной температуры нужно на каждом последующем участке контура увеличивать скорость движения теплоносителя. Сделать это можно, уменьшая диаметр трубы, согласно необходимой тепловой мощности для каждого радиатора.

Сделать вычисления можно по формуле Rср = β*?рр/∑L; Па/м, Получим среднее значение потери давления вследствие трения на 1 метр расчетного кольца СО. Далее, используя формулу, рассчитываем диаметр трубопровода для конкретного участка контура.

∆t° —разница температур теплоносителя между входом и выходом из котлоагрегата, °СQ —количество тепла, необходимое на обогрев конкретного помещенияV — скорость теплоносителя, м/с

Несколько слов о скорости движения воды в системе. Чтобы отопление работало эффективно необходимо чтобы скорость движения теплоносителя была как можно выше. Однако, при этом увеличивается давление в системе и возникает шум от трения о поверхность трубопровода. Оптимальная скорость теплоносителя в горизонтальной однотрубной системе отопления должна находиться в пределах 0,3 – 0,7 м/сек. Медленнее – возможно завоздушивание; Быстрее – появляется шум.

Существуют таблицы, в которых можно выбрать необходимый диаметр труб. Для этого диаметра предлагается оптимальная скорость и расход теплоносителя. Рассмотрим пример подбора труб из армированного полипропилена для каждого участка отопительного контура с 6-ю радиаторами разной мощности.

На первом участке СО (от выхода котла до радиатора) мощность системы 15 кВт. Выбираем данные, соответствующие мощности из синих колонок. Подходит труба с внутренним диаметром 20 мм и 25 мм. Выбираем 20 мм (она дешевле). Скорость движения теплоносителя на этом участке будет 0,6 м/с; расход теплоносителя, через трубу такого диаметра при данной скорости – 659 кг/ч.
Первый радиатор имеет мощность 3 кВт поэтому нагрузка на нем уже 15 – 3 = 12 кВт. В оптимальной зоне таблицы данное значение находится в зоне трубы 20 мм.
На участке между первым и вторым радиатором: 12 кВт – 2,5 = 9,5 кВт; диаметр трубы 20 мм.
На третьем радиаторе тепловая нагрузка падает уже до 9,5 – 2 = 7,5 кВт. Исходя из таблицы на этом участке требуется труба с 15 мм внутреннего диаметра.

Аналогично делается расчет трубопровода на всех участках СО.

Совет: Следует знать, что армированный полипропилен имеет несколько другие внутренние размеры, чем указано в таблице. Показанный нами пример внутреннего диаметра 20 мм реально имеет 21,2 мм. и маркировку ПП32, и соответственно внешний диаметр 32 мм.

Технической особенностью отопительной системы данного типа является то, что она состоит из двух магистралей трубопровода. Один используется для транспортировки нагретого в котле теплоносителя непосредственно к источникам отопления – радиаторам. А второй контур необходим для оттока из радиаторов уже отработанного теплоносителя – остывшей жидкости, которая отдала свое тепло.

В такой системе, как попутная двухтрубная система отопления, наблюдается равная температура теплоносителя, поступающего одновременно в отопительные приборы системы.

Многие полагают, что стоимость двухтрубной системы, по сравнению с более простой однотрубной, увеличивается практически вдвое – ведь необходимо брать труб в два раза больше. Но это не так. Дело в том, что для правильного построения правильно функционирующей однотрубной системы следует применять трубы большего диаметра, поскольку они способствуют более активному перемещению теплоносителя и отработанной жидкости. А при создании двухтрубной системы используются трубы значительно меньшего диаметра, стоимость которых – ниже.

Такая же ситуация отмечается и при приобретении дополнительных комплектующих системы – вентилей, сгонов, соединительных элементов. Изделия большего диаметра стоят дороже. То есть, можно сделать простой вывод – на самом деле приобретение материалов для двухтрубной системы обойдется вам не намного дороже, чем для однотрубной. А вот эффективность ее работы – значительно выше.

Основные элементы двухтрубной системы отопления

Весомым преимуществом двухтрубной системы служит еще один аспект – в такой отопительной системе существует возможность установки на каждый радиатор вентилей, посредством которых можно контролировать уровень нагрева элемента. Кроме того, посредством таких вентилей можно также существенно экономить расход воды и электроэнергии на ее нагрев.

Многих владельцев домов с однотрубной системой нередко огорчает то, что весьма толстую отопительную трубу невозможно скрыть – а это существенно портит общее впечатление от комнаты. В то время, как трубы, используемые при более сложной двухтрубной системе, являются более тонкими – и спрятать их не составит труда. Да и в том случае, если трубы на виду – они не привлекают особого внимания.

Учитывая все очевидные преимущества двухтрубной системы – большую эффективность, невысокую стоимость и эстетичность, можно с уверенностью останавливать свой выбор именно на ней. Что и делают большинство владельцев загородных домов.

Система отопления частного дома

Существует два типа двухтрубной отопительной системы – горизонтальная и вертикальная 2-х трубная система отопления. Основное различие данных видов – в оси расположения трубопровода. Посредством данных труб производится соединение всех элементов отопительной системы. Разумеется, каждый вид имеет и свои недостатки, и достоинства. Общими для обоих типов можно назвать такие достоинства – прекрасная гидравлическая устойчивость и высокий уровень теплоотдачи.

Горизонтальная двухтрубная система отопления должна быть установлена в одноэтажных строениях, где трубопровод отопления имеет довольно большую длину. В таких домах подсоединение радиаторов отопления к горизонтально расположенной системе – наиболее практичное решение вопроса.

Горизонтальная двухтрубная система отопления

Вертикальная двухтрубная схема отопления является несколько дороже горизонтальной. Однако, поскольку стояк располагается вертикально, это позволяет применять ее даже в многоэтажных домах. При этом каждый этаж отдельно врезается в центральный отопительный стояк. Кроме того, преимущества вертикального типа отопительной системы состоит еще и в том, что в ней не скапливается воздух – при возникновении пузырьки сразу же поднимаются вертикально, прямо в расширительный бак.

Вертикальная двухтрубная схема отопления

Какой бы тип системы вы не выбрали, следует учитывать, что нужно непременно проводить балансировку. При выборе вертикальной системы балансировка двухтрубной системы отопления требуется самому стояку. Когда проходит горизонтальная регулировка двухтрубной системы отопления, ей подвергаются петли.

Особенность схемы горизонтальной прокладки труб

Схема горизонтального отопления в двухэтажном доме
В подавляющем большинстве горизонтальная двухтрубная система отопления с нижней разводкой устанавливается в одно или двухэтажных частных домах. Но, кроме этого, она может применяться для подключения к централизованному отоплению. Особенностью подобной системы является горизонтальное расположение основной и обратной (для двухтрубной) магистрали.

При выборе этой системы прокладки трубопроводов необходимо учитывать нюансы подключения к различным видам отопления.

Центральное горизонтальное отопление

Для составления инженерной схемы следует руководствоваться нормами СНиП 41–01–2003. В нем говорится, что горизонтальная разводка системы отопления должна обеспечивать не только должную циркуляцию теплоносителя, но и обеспечить его учет. Для этого в многоквартирных домах обустраивают два стояка – с горячей водой и для приема остывшей жидкости. Обязательно выполняется расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления, в которую входит монтаж теплового счетчика. Он устанавливается на входном патрубке сразу после подключения трубы к стояку.

Кроме этого, учитывается гидравлическое сопротивление на определенных участках магистрали

Это важно, так как горизонтальная разводка системы отопления будет эффективно работать только при поддержании соответствующего напора теплоносителя

Автономное горизонтальное отопление

Отопление с естественной циркуляцией

В частном доме или в квартире без подключения к центральному теплоснабжению чаще всего выбирается горизонтальная система отопления с нижней разводкой. Однако при этом нужно учитывать режим работы – с естественной циркуляцией или принудительной под давлением. В первом случае сразу от котла монтируется вертикальный стояк к которому подключаются горизонтальные участки.

К преимуществам этой схемы обустройства поддержания комфортного уровня температуры можно отнести следующее:

Минимальные затраты на приобретение расходных материалов. В частности, горизонтальная однотрубная система отопления с естественной циркуляцией не включает в себя циркуляционный насос, мембранный расширительный бак и защитную арматуру – воздухоотводчики;
Надежность работы. Так как давление в трубах равно атмосферному – превышение температурного режима компенсируется с помощью расширительного бачка.

Но также следует отметить и недостатки. Главным из них является инертность системы. Даже грамотно спроектированная горизонтальная однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией не сможет обеспечить быстрый нагрев помещений. Это объясняется тем, что теплосеть начинает свое движение только после достижения определенной температуры. Для домов большой площадью (от 150 м.кв.) и при наличии двух этажей и более рекомендуется горизонтальная система отопления с нижней разводкой и принудительной циркуляцией жидкости.

Отопление с принудительной циркуляцией и горизонтальным расположением труб

В отличие от вышеописанной схемы для принудительной циркуляции не нужно делать стояк. Напор теплоносителя в горизонтальной двухтрубной системе отопления с нижней разводкой создается с помощью циркуляционного насоса. Это отражается на улучшении эксплуатационных качеств:

Быстрое распределение горячей воды по всей магистрали;
Возможность регулирования объема теплоносителя для каждого радиатора (только для двухтрубной системы);
Для установки требуется меньшая площадь, так как отсутствует распределительный стояк.

В свою очередь, горизонтальную разводку системы отопления можно сочетать с коллекторной. Это актуально для трубопроводов с большой протяженностью. Таким образом можно добиться равномерного распределения горячей воды по всем комнатам дома.

Во время расчета горизонтальной двухтрубной системы отопления нужно учитывать поворотные узлы, именно в этих местах наибольшие гидравлические потери напора.

Сбор данных и подготовительные расчеты

Прежде всего ответим, для чего нужен гидравлический расчет?

Для эффективного обогрева всех помещений независимо от внешней и внутренней температуры воздуха.
Для снижения эксплуатационных затрат, которые возникают в процессе работы отопительного оборудования.
Для снижения затрат, связанных с приобретением оборудования и материалов. Это касается грамотного подбора диаметров трубопровода на каждом участке отопительной системы.
Для снижения уровня шума, связанного с движением теплоносителя по контуру.
Для стабильной работы отопительной системы.

Для того чтобы сделать расчет системы отопления (в этом повествовании будет говориться исключительно об однотрубной схеме с принудительной циркуляцией теплоносителя), необходимо получить следующие данные:

Необходимую мощность теплогенератора.
Мощность и количество радиаторов для каждого отапливаемого помещения.
Диаметр и протяженность отопительного контура.

Имея на руках искомые данные можно переходить к подбору циркуляционного насоса, расчетам количества теплоносителя, емкости расширительного бака и настройки группы безопасности. Теперь обо всем по порядку.

Устранение недостатков при помощи байпаса

Помимо того естественной циркуляцией достигается снижение нагревательного эффекта, а это будет ощущаться на приборах расположенных на самой дальней точке, проблемы могут возникнуть и с прогревом нижнего стояка. Он будет прогреваться меньше. Зависит все от правильности прокладки системы и в этом варианте даже приборы с принудительной циркуляцией, не смогут исправить недостаток. В этом случае используется байпас, работающий на замыкание циркуляции теплоносителя. Говоря простыми словами – это отрезок трубы, соединяющий подачу и обратку.

Есть еще один вариант исправления ситуации, но он более сложен. Заключен способ в параллельной врезке в магистраль всех радиаторов, и дополнительном снабжении их регулировочными клапанами. И главное появляется возможность ремонта отдельных приборов без слива теплоносителя.

Совет. Такой монтаж необходим, если котел отопления превышает по силе параметр системы. Клапана позволяют сбалансировать температуру, и не перегревать отдельные помещения.

Двухтрубная система в отличие от однотрубной подачи, таких неудобств не имеет. Но все купируется вспомогательными устройствами. Байпас оснащен клапанами перекрывающими подачу. Его, при желании и возможности, можно сделать из остатков труб. Окружность байпаса, должна быть немного меньше диаметра стояков. В противном случае жидкость не будет равномерно распределяться, а прямиком станет отводиться в обратную магистраль.

Специалисты рекомендуют примерную разницу диаметра, от 5 до 10 мм. Для достижения большего эффекта, располагать байпас нужно ближе к радиатору. У крайнего прибора, перед самым отверстием на входе монтируется терморегулятор. Предусмотрев эти мелочи, работа отопительных приборов будет эффективнее. Одинаковая отдача будет при разгоне естественной и также, принудительной циркуляцией. Разница в тепловых показателях окажется незначительной, даже если в процессе придется установить соответствующее оборудование.

Монтаж своими руками

Соблюдение простых правил позволит выполнить монтаж 2-хтрубного отопления своими руками:

Сверху укладывается контур, подающий нагретый теплоноситель от котла к радиатору. Снизу – для возврата отработанной жидкости обратно в котёл.
Магистрали укладываются параллельно друг другу.
Контур отопления должен иметь уклон в сторону от нагревательного элемента к крайней батарее.
Для снижения теплопотерь центральный стояк обязательно утепляется.
Для возможности проведения ремонта отдельных участков отопительной сети устанавливаются блокирующие вентили.
Желательно минимизировать количество углов, снижающих скорость движения теплоносителя.
Необходимо точно подбирать элементы контура под сечение применяемых труб.
Каждые 1 – 1,2 м трубопровод должен поддерживаться системой крепежей (особенно при использовании металлических труб).

Монтаж следует выполнять в следующей последовательности:

К установленному нагревательному котлу подсоединяется центральный стояк.
Центральный стояк соединяется с расширительным баком.
От бачка идёт разветвление трубопровода с поэтапной установкой отопительных приборов.
От нижней части котла начинается установка параллельной линии возврата отработанной жидкости.
На входе или выходе из котла (реже) монтируется насос (при необходимости).

Как подключать радиаторы

Существует 3 способа подключения радиаторов:

Одностороннее (боковое). Теплоотдача около 95%. Рекомендуется при подключении радиаторов с числом секций до 15.
Диагональное (перекрёстное). Теплоотдача порядка 100%. Применяется для батарей с числом секций 15 и более.
Нижнее. Теплоотдача порядка 85%. Чаще всего используется при скрытой концепции укладки трубопровода.

Как отбалансировать систему

Без балансировки дальние от котла радиаторы будут прогреваться по остаточному принципу даже при максимальной работе котла.

Метод 1. Электронным расходомером на основе расчётных данных.

Самый корректный метод, однако, без проекта и гидравлического расчёта его выполнить невозможно. Кроме того понадобятся:

регулировочная арматура на каждом стояке;
балансировочный вентиль со штуцерами для подключения электроники;
специальная аппаратура, подключаемая к регулировочной арматуре.

Электронный прибор для точной регулировки температуры подсоединяется к штуцерам вентиля и замеряет реальный расход теплоносителя. Затем посредством поворота шпинделя устанавливаются плановые показатели.

Важно. На текущий момент можно приобрести специальный балансовый вентиль, укомплектованный колбой расходомера. Это устройство даёт возможность отбалансировать систему по аналогии с описанным выше методом.

Метод 2. Балансировка каждого радиатора по температуре.

Для этого у каждой батареи на выходе должен быть установлен регулирующий вентиль. Также понадобится специальный термометр для измерения температуры металлического корпуса вентиля.

Полностью открывается вентиль на самой крайней батарее контура.
Остальные в ряду откручиваются на несколько оборотов по принципу возрастания от котла. Например, первый от котла радиатор на 1 оборот, второй – на 2 оборота и т.д.
Замеряется температура на каждом вентиле контура до тех пор, пока на всех она не выровняется.

Сколько может стоить монтаж такой системы

Стоимость монтажа двухконтурного отопления зависит от ряда факторов:

площади помещения;
стоимости используемого оборудования и материалов;
типа отопления (тёплый пол, конвекторные радиаторы и пр.) и соответственно сложности работ;
типа регулировки температура (ручная или автоматическая);
необходимости в подключении горячего водоснабжения и мн. др.

Для примера, дом площадью в 100м² при средних показателях составит порядка 260 000 руб. Минимальная планка – около 160 000 руб.

Выполняя работу самостоятельно, можно сократить данные затраты почти в 2 раза.

Двухтрубная схема

Двухтрубная система отопления. Нажмите на фото для увеличения.

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой отличается от верхнего подведения стояков тем, что обе трубы (и подача, и «обратка») располагаются внизу. Горячий теплоноситель движется по прямому стояку снизу вверх, проходит через все батареи и по обратному стояку возвращается в котел. Двухтрубная схема может содержать один или несколько контуров, обеспечивать попутное или тупиковое движение воды по трубам подачи и «обратки».

Двухтрубная схема отопления с естественной циркуляцией и нижней разводкой стояков используется нечасто, так как большое число конечных радиаторов требует установки такого же большого числа воздушных клапанов, а спуск воздуха из батарей вручную – это процесс трудоемкий и утомительный. Решить проблему попадания воздуха в магистраль через расширительный бачок помогает закольцовка стояков подачи специальными воздушными трубопроводами, но тогда теряется весь смысл применения именно нижней подводки, ведь количество стояков на стенах не уменьшается, а только увеличивается.

Требования к организации двухтрубной системы с нижней разводкой

Обязательные составляющие элементы такой магистрали – это:

котел;
батареи;
соединительные трубы;
расширительный бачок;
насос;
устройства регулировки (манометр, устройство балансировки, автовоздушник);
прочая фурнитура (вентили, термостатический и предохранительный клапан, трубопроводные фильтры).

Расширительный бак должен располагаться на пике – самой высокой точке отопительной системы. Если в доме есть центральный водопровод, то расширительный бачок можно совместить с емкостью подачи воды в магистраль. Главное условие для эффективного использования бачка – это легкий доступ к нему, поэтому вовсе не обязательно помещать его на чердаке, как это происходит во многих частных домах. Кроме того, бачок должен монтироваться в нехолодном помещении.

Для естественной циркуляции необходимо создать уклон труб из расчета 10 см на 20 погонных метров.

Если входная дверь становится препятствием для монтажа стояков, можно организовать два колена. При этом разводка оборудуется от пика магистрали.

Еще одно важное требование для эффективной работы двухтрубной теплотрассы – использование труб разного диаметра, призванное обеспечить движение теплоносителя не только по малому кругу (котел – ближний радиатор – котел), но и по более протяженным. В длинные магистрали целесообразно включить электрический насос высокой производительности

Он будет ускорять циркуляцию воды, а значит, и теплоотдача батарей будет выше

В длинные магистрали целесообразно включить электрический насос высокой производительности. Он будет ускорять циркуляцию воды, а значит, и теплоотдача батарей будет выше.

Решающее значение при проектировании двухтрубной системы отопления имеет грамотный гидравлический расчет, главная функция которого – определить необходимое количество радиаторов для эффективного обогрева дома, диаметр стояков и возможные теплопотери.

Варианты установки регулирующей арматуры

Итак, вы решили создавать однотрубную систему отопления частного дома своими руками. Первое, что нужно сделать, чтобы узнать искомую величину мощности теплогенератора – это произвести расчет теплопотерь каждого отапливаемого помещения. Как известно, основные потери тепла исходят от:

Наружных стен.
Потолка.
Пола.
Окон.

На примере рассмотрим теплопотери угловой комнаты, с размерами 6 х 3 метра, двумя окнами 1,5 х 1,2 м, и высотой потолков 2,5 м.

Наружные стены (S1) = (6 х 2,5) (3 х 2,5)-2 (1,5 х 1,2); S1= 15 7,5-3,6=18,9 м2
Окна (S2) = 2(1,5 х 1,2)= 3,6 м2
Пол (S3) = 18 м2
Потолок (S4) =18 м2

Применяем формулу расчета теплопотерь (Q) = k; для наружных стен k = 62; для окон k = 135; для пола k = 35; для потолка k = 27. Подставляем необходимые значения.

Q1 = 18,9 х 62 = 1171,8 Вт или 1,172 кВт;
Q2 = 3,6 х 135 = 486 Вт или 0,486 кВт;
Q3 = 18 х 35 = 630 Вт или 0,63 кВт
Q4 = 18 х 27 = 486 Вт или 0,486 кВт;

Теперь суммируем все теплопотери для выявления необходимого количества тепла, которого необходимо для конкретного помещения = 2,774 кВт;

Те же действия необходимы для каждого отдельного помещения. Суммируя теплопотери можно сделать вывод о необходимой производительности котельной установки. Есть методика менее точная, но достаточно надежная и быстрая: необходимо использовать удельную мощность котлоагрегата рекомендованную в зависимости от региона.

Wк = мощность котлоагрегата;

Wуд = рекомендованная удельная мощность, представленная на рис.;

S/10 = площадь обогреваемого помещения на 10 м3.

Теперь, когда, есть данные о мощности котлоагрегата, необходимого для обогрева дома, можно приступать к чертежам контура отопительной системы, прикидывать место размещения радиаторов отопления.

На рисунках 11, 12, 13 и представлены примеры установки ручных балансировочных вентилей и автоматических регуляторов перепада давления в двухтрубных системах отопления. Увязка системы отопления с помощью термостатических клапанов, регулирующих радиаторных вентилей, балансировочных вентилей и автоматических регуляторов перепада давления исключает перерасход тепла в помещениях первых по ходу теплоносителя (превышение температуры воздуха в помещении над расчетной на 1–2°С приводит к перерасходу тепла на 6–10%) и недогрев удаленных помещений.

На рис. 11 показаны примеры установки арматуры на стояках при статической (а) и динамической (б) балансировке и термостатических клапанов на приборных подводках. Увязка приборных веток на стояке реализуется с помощью термостатических клапанов ГЕРЦ TS-90-V с предварительной настройкой. Предварительная настройка термостатических клапанов при одинаковых расходах теплоносителя увеличивается по ходу теплоносителя, при этом потери давления на термостатических клапанах уменьшаются, тем самым обеспечивается равенство потерь давления в приборных ветках стояка.

Рис. 11. Схема фрагмента вертикальной тупиковой двухтрубной системы водяного отопления с нижней разводкой обеих магистралей а) статическая балансировка; б) динамическая балансировка

Для гидравлической увязки стояков системы отопления можно применить ручные балансировочные вентили (статическая балансировка) и автоматические регуляторы перепада давления (динамическая регулировка), которые обеспечивают необходимые потери давления на стояках и, соответственно, расчетные значения расхода теплоносителя.

Для варианта «а», при работе системы отопления с переменными нагрузками, например, в переходной период отопительного сезона, существует потенциальная возможность превышения максимально допустимого перепада давления на термостатических клапанах, а также перераспределения расхода теплоносителя между отопительными приборами и стояками.

Для варианта «б», за счет поддержания постоянной разницы давления между стояками, с помощью автоматического регулятора перепада давления ГЕРЦ 4007, обеспечиваются требуемые условия для работы термостатических клапанов и исключается перераспределение количества теплоносителя между стояками на протяжении всего периода эксплуатации системы отопления.

На рис. 12 представлена схема фрагмента двухтрубной системы отопления с поквартирной горизонтальной разводкой через трубный распределитель. В данном случае регулятор перепада давления ГЕРЦ 4007 не только обеспечивает и поддерживает расчетное значение потерь давления каждой квартиры, но и вместе с балансировочным вентилем выполняет гидравлическую увязку систем отопления квартир и увязывает систему отопления по этажам.

Рис. 12. Схема фрагмента вертикальной тупиковой двухтрубной системы отопления с поквартирной горизонтальной разводкой с регулятором перепада давления и ручным балансировочным вентилем на вводе в квартиру

Рис. 13. Схема фрагмента вертикальной тупиковой двухтрубной системы отопления с поквартирной горизонтальной разводкой с регулятором перепада давления и ручным балансировочным вентилем перед/после трубного распределителя

На рис. 13 представлена схема фрагмента двухтрубной системы отопления с поквартирной горизонтальной разводкой через трубный распределитель.

Регулятор перепада давления ГЕРЦ 4007, установленный перед распределителем, поддерживает расчетное значение потерь давления системы отопления наиболее нагруженной квартиры, с учетом потерь давления на распределителе, и вместе с балансировочным вентилем увязывает систему отопления между этажами.

По материалам книги «Проектирование систем водяного отопления»,Зайцев О.Н., Любарец А.П.

ОВВК (ОТОПЛЕНИЕ. ВОДОСНАБЖЕНИЕ. ВЕНТИЛЯЦИЯ кондиционеры.) Журнал

Принцип работы однотрубной системы

Как явствует из названия, в данной схеме роль подающей и обратной магистрали исполняет одна и та же труба. К ней присоединяются обе подводки от каждого отопительного прибора, установленного один за другим.

Труба прокладывается от источника тепла и возвращается к нему, образуя кольцевой контур. Система функционирует следующим образом: нагреваемая в котле вода сразу же идет вверх по вертикальной трубе, создавая таким способом давление в сети.

При использовании однотрубной системы водяного отопления в двухэтажном доме теплоноситель из вертикальной трубы расходится по контурам. В одноэтажных домах этот стояк снова опускается до уровня пола, образуя так называемый разгонный коллектор. Только после этого труба идет горизонтально по периметру здания, где к ней подключаются батареи, а затем возвращается обратно в котел. Особенностями такой системы является:

проходное сечение магистральной трубы неизменно на всем ее протяжении;
в каждый последующий отопительный прибор поступает вода с более низкой температурой, чем в предыдущий. Причина понятна – остывший теплоноситель из первой батареи подмешивается в общий коллектор, снижая температуру проходящей в нем воды;
эта особенность проистекает из предыдущей. Для увеличения теплоотдачи каждый последующий прибор должен иметь большую мощность, то есть, количество секций надо наращивать от батареи к батарее.

В большинстве случаев для движения теплоносителя по сети трубопроводов в частном доме применяется принудительное побуждение, то бишь, ставится циркуляционный насос. Тогда система работает стабильно и более эффективно, хотя организация естественной циркуляции также возможна. Тут и сыграет свою роль вертикальный разгонный коллектор, чья высота выдерживается не менее 2м от пола. Не следует забывать и о том, что для нормальной работы самотека нужно установить атмосферный расширительный бак выше самой высокой точки системы, в идеале – на чердаке дома.

На представленном выше рисунке показано, как выглядит однотрубная система отопления с естественной циркуляцией в одноэтажном доме. Расширительная емкость, сообщающаяся с атмосферой, устанавливается под самым потолком (если позволяет высота) или в чердачном пространстве и подсоединяется к разгонному коллектору. Но подобные схемы работают не слишком хорошо, так как разница температур в подающем и обратном трубопроводе невелика. Чтобы создать хорошую циркуляцию, в схему устанавливается насос, как на рисунке ниже:

Теперь расширительный бак можно взять мембранного типа, поскольку системе больше не требуется связь с атмосферой, избыточное давление в ней создает циркуляционный насос. Тем не менее наличие разгонного коллектора необходимо, здесь у него есть дополнительная функция. Она заключается в поддержании уровня теплоносителя в радиаторах по принципу сообщающихся сосудов. Ну и, конечно, способствует лучшей циркуляции воды.

Подключение

В двухконтурном отоплении используется одна из трех методик подсоединения батарей: односторонняя, диагональная либо нижняя. Оптимальным методом считается диагональное подключение. Так можно добиться максимальной отдачи тепла от отопительного оснащения (до 98% от номинального значения).

Общая схема разводки труб и подсоединения отопительных приборов, котла и запорных устройств для одно- либо двухэтажного дома может выглядеть так:

При всех отличиях между способами подключения батарей все они используются на практике, но с различными задачами. В частности, подключение по нижнему способу не отличается большой производительностью, но это неплохой вариант, если трубу необходимо разместить под полами.
Скрытую прокладку трубопровода можно применять также в односторонней и диагональной схемах, тем не менее, в данных случаях на виду останутся большие участки трубопровода, которые можно скрыть разве что под облицовкой стен.
Подключение батарей бокового типа практикуется при численности секций, ограниченной 15 элементами – потери тепла в данном случае почти отсутствуют.

Варианты исполнения однотрубной системы отопления

Различаются естественный и принудительный тип циркуляции, также схема может разделяться по типу:

Источника тепла. Это могут быть твердотопливный, газовый, электрический котлы.
По теплоотдающим приборам, в качестве которых применяются радиаторы или контур теплого пола.
По устройству транспортировки. Если теплоноситель поступает самотеком, требуется разгонный участок движения, если монтируется принудительная циркуляция, устанавливается насос.
В зависимости от оборудования для компенсации избыточного давления. Используются расширительные баки открытого или закрытого типа.

Также в расчет берутся виды труб по материалу изготовления, виды водопроводной арматуры.

Схемы с естественной и принудительной циркуляцией

Естественная циркуляция обозначает, что теплоноситель транспортируется по трубе самотеком, принудительная – с помощью насоса. Первый вариант требует монтажа трубопроводов с определенным уклоном для обеспечения тока воды. Также нужен разгонный участок для получения нужного давления, которое и перемещает жидкость. Разгонный участок – вертикальный патрубок, отходящий от котла. По патрубку поднимается теплоноситель, затем по трубопроводу, соединенному с патрубком, поступает вниз, заполняя всю тепловую магистраль и радиаторы.

Если схема однотрубного отопления самотеком выполняется с верхней разводкой для 2-х этажных домов, разгонным участком служит подающий патрубок, только он поднимается на нужный уровень. При монтаже одноконтурной системы в одноэтажном строении с горизонтальной разводкой нужен разгонный коллектор высотой не меньше 150 см от уровня первого установленного радиатора.

Самотечные схемы зависят от количества поворотов – чем их больше, тем труднее транспортировка носителя, поэтому рекомендуется делать не более 2-х поворотов на всю магистраль. Также гравитационный тип транспортировки создает проблемы с прогревом крайнего прибора отопления – остывающая вода плохо прогревает батарею, приходится увеличивать количество секций.

Поможет установка насоса, который можно ставить на любом повороте магистрали. Работа насоса нивелирует все недостатки одноконтурной схемы, ускоряет движение теплоносителя, гарантирует проход жидкости по любым поворотам. Перед монтажом насоса нужно определиться с зоной – несмотря на возможность ставить в любой точке, в расчет принимается взаимодействие резиновых деталей с горячей водой, что снижает срок службы прибора. Поэтому рекомендуется ставить насосы на трубопроводе обратного течения носителя, где циркулирует вода с малой температурой.

Выбирая схему, следует учитывать достоинства принудительной вентиляции:

упрощенная реализация сложных схем отопления с поворотами, подъемом теплоносителя на 2-й этаж, мансарду;
не придется покупать трубы разного диаметра;
нет нужды просчитывать угол наклона каждого отрезка трубопровода.

Есть и недостатки – зависимость от электропитания, возможность засорения прибора и наличие затрат на обслуживание (оплата счетов за электричество).

Открытая и закрытая системы

Различаются схемы по типу расширительного бака, который монтируется вместе с системой. Если это закрытая емкость – система закрытая, если нет крышки – открытая. Устанавливается бак в самой высокой точке системы. В герметичных баках есть отвод для слива излишков воды или внутреннее пространство разделено мембраной расширительного типа – при избытках жидкости газ в одной половине сжимается, мембрана вытягивается, как только объем жидкости нормализуется, мембрана возвращается в исходное положение и обеспечивает нужное давление. Закрытая система очень проста в монтаже и применении.

Открытый бак также ставится в самой высокой точке схемы, но при этом у бака нет крышки, поэтому не исключено взаимодействие с кислородом, поступающим в трубы, – повышается риск завоздушивания. Плюс использования именно открытой системы в отсутствии необходимости следить за давлением и возможностью изготовления расширительного бака из подручного материала. Пользователи отмечают еще ряд минусов – в бак нужно доливать воду, нельзя применять антифриз (теплоноситель будет испаряться, а его пары ядовиты), кислород в теплоносителе быстрее изнашивает трубы.

Как работать в EXCEL

Использование таблиц Excel очень удобно, поскольку результаты гидравлического расчёта всегда сводятся к табличной форме. Достаточно определить последовательность действий и подготовить точные формулы.

Ввод исходных данных

Выбирается ячейка и вводится величина. Вся остальная информация просто принимается к сведению.

значение D15 пересчитывается в литрах, так легче воспринимать величину расхода;
ячейка D16 — добавляем форматирование по условию: «Если v не попадает в диапазон 0,25…1,5 м/с, то фон ячейки красный/шрифт белый».

Для трубопроводов с перепадом высот входа и выхода к результатам добавляется статическое давление: 1 кг/см2 на 10 м.

Оформление результатов

Авторское цветовое решение несёт функциональную нагрузку:

Светло-бирюзовые ячейки содержат исходные данные – их можно менять.
Бледно-зелёные ячейка — вводимые константы или данные, мало подверженные изменениям.
Жёлтые ячейки — вспомогательные предварительные расчёты.
Светло-жёлтые ячейки — результаты расчётов.
Шрифты: синий — исходные данные;
чёрный — промежуточные/неглавные результаты;
красный — главные и окончательные результаты гидравлического расчёта.

Результаты в таблице Эксель

Пример от Александра Воробьёва

Пример несложного гидравлического расчёта в программе Excel для горизонтального участка трубопровода.

длина трубы100 метров;
ø108 мм;
толщина стенки 4 мм.

Таблица результатов расчёта местных сопротивлений

Усложняя шаг за шагом расчёты в программе Excel, вы лучше осваиваете теорию и частично экономите на проектных работах. Благодаря грамотному подходу, ваша система отопления станет оптимальной по затратам и теплоотдаче.

Последовательность действий при установке водяного отопления с двухтрубной нижней разводкой

Все начинается с выбора энергоресурса. Если использовать в одной и той же схеме газовый котел в качестве основного, а электрический или работающий на твердом топливе – в качестве запасного, то можно сделать систему отопления энергонезависимой.

Далее следует обратиться в компетентный орган для разработки и утверждения проекта. Только после оформления всей необходимой документации и приобретения оборудования и расходных материалов начинается монтаж системы отопления.

Оснащение котельной

Котельная должна быть достаточно просторной, с высоким потолком и хорошей вентиляцией. Участки стен и пола, находящиеся в непосредственной близости от котла, облицовываются огнеупорными материалами.

Котел устанавливается согласно инструкции по эксплуатации. Дымоход выводится на улицу через специальное отверстие.

Коллекторный шкаф

Этот элемент представляет собой отделение, внутри которого будет располагаться насос, распределительный коллектор, регуляторы и счетчики.

Монтаж труб

Трубы устанавливаются по возможности ровно, без изгибов. При необходимости в стенах делаются отверстия, которые впоследствии аккуратно замазываются цементным раствором. Для соединения труб используется сварка (металл) или специальный утюг (полипропилен).

Установка батарей

Нагревательные элементы располагаются под подоконником. Требования по монтажу относительно стены, пола и подоконника такие же, как и при обустройстве однотрубной системы. Длина радиатора (количество секций) по возможности должна соответствовать ширине оконного проема. На участках ввода и вывода теплоносителя монтируются краны-терморегуляторы.

Завершающий этап монтажа водяного отопления с нижней разводкой – опрессовка. Первый запуск котла производится только в присутствии сотрудников профильной службы.

Разбор расчетов на конкретном примере

Дом, для которого будем определять нагрузку на систему отопления, имеет двойные стеклопакеты (К1 =1), пенобетонные стены с повышенной теплоизоляцией (К2= 1), три из которых выходят наружу (К5=1,22). Площадь окон составляет 23% от площади пола (К3=1,1), на улице около 15С мороза (К4=0,9). Чердак дома холодный (К6=1), высота помещений 3 метра (К7=1,05). Общая площадь составляет 135м2.

Исходные данные известны, значит дальше всё как в школе: подставляет в формулу цифры и получаем ответ:

Пт = 135*100*1*1*1,1*0,9*1,22*1*1,05=17120,565 (Ватт) или Пт=17,1206 кВт

Мк=1,2*17,1206=20,54472 (кВт).

Расчёт нагрузки и теплопотерь можно выполнить самостоятельно и достаточно быстро. Нужно всего потратить пару часов на приведение в порядок исходных данных, а потом просто подставить значения в формулы. Цифры, которые вы в результате получите помогут определиться с выбором котла и радиаторов.

Принцип действия однотрубной системы отопления

Работа однотрубной отопительной системы происходит по достаточно простым принципам. Имеется только один замкнутый трубопровод, по которому идет циркуляция теплоносителя. Проходя через котел, носитель нагревается, а проходя через радиаторы сообщает им это тепло, после чего, охлажденный, вновь поступает в котел.

Стояк в однотрубной системе также один, а его расположение зависит от типа постройки. Так, для одноэтажных частных домов наилучшим образом подойдет горизонтальная схема, тогда как для многоэтажных строений – вертикальная.

Для повышения эффективности однотрубной системы, можно внести некоторые усовершенствования. Например, установить байпасы – специальные элементы, представляющие собой отрезки трубы, соединяющие прямую и обратную трубу радиатора.

Такое решение дает возможность подключить к радиатору терморегуляторы, способные контролировать температуру каждого нагревательного элемента, либо вовсе отключать их от системы. Еще один плюс байпасов – они позволяют произвести замену или отремонтировать отдельные отопительные элементы без отключения всей системы.

Особенности монтажа

Чтобы отопительная система долгие годы дарила тепло хозяевам дома, в процессе монтажа стоит придерживаться такой последовательности действий:

Согласно разработанному проекту, производится установка котла.
Осуществляется монтаж трубопровода. В местах, где проектом предусмотрена установка радиаторов и байпасов – устанавливаются тройники.
Если система работает по принципу естественной циркуляции, необходимо обеспечить уклон в 3-5 см на каждый метр длины. Для контура с принудительной циркуляцией будет достаточно уклона в 1 см на метр длины.
Для систем с принудительной циркуляцией производится монтаж циркуляционного насоса. Стоит учитывать, что устройство не рассчитано на эксплуатацию при больших температурах, поэтому будет лучше установить его неподалеку от входа обратной трубы в котел. Кроме того, следует обеспечить подключение насоса к электрической сети.
Установка расширительного бака. Бак открытого типа должен находиться в наивысшей точке системы, закрытого – в любом удобном месте (чаще всего его монтируют неподалеку от котла).
Установка отопительных радиаторов. Весят они немало (особенно заполненные водой), поэтому их закрепляют при помощи специальных кронштейнов, которые, как правило, идут в комплекте. Установка чаще всего осуществляется под оконными проемами.
Производится установка дополнительных устройств – кранов Маевского, заглушек, перекрывающих устройств.
Заключительный этап – испытания готовой системы, для чего в нее под давлением подается вода или воздух. Если испытания не выявляют проблемных участков – система готова к эксплуатации.

Преимущества

Для частных домов малой площади однотрубный вариант системы отопления выглядит более предпочтительным, благодаря следующим ее преимуществам:

Легкость составления проекта.
Удобство монтажа системы.
Сокращение затрат на покупку материалов и оборудования.
Устойчивая гидродинамика.
Безопасность циркуляции теплоносителя, которая осуществляется естественным путем.

Недостатки

Существует и ряд недостатков, с которыми придется мириться владельцам однотрубных отопительных систем:

Сложности исправления ошибок, допущенных на этапе проектирования, в запущенной в эксплуатацию схеме.
Неравномерный нагрев отопительных элементов, расположенных на различном расстоянии от котла.
Тесная взаимозависимость элементов.
Высокие показатели гидродинамического сопротивления.
Невозможность регулировки расхода теплоносителя.
Сравнительно большие теплопотери.
Ограниченное количество радиаторов, которые могут быть размещены на одном стояке.

(голосов пока нет)

Факторы, влияющие на эффективность радиатора

Главные требования к системе отопления – это, безусловно, ее эффективность и экономичность. Поэтому к ее проектированию необходимо подходить вдумчиво, чтобы не упустить всевозможные тонкости и особенности конкретного жилого помещения. Если вы не обладаете достаточными навыками для создания грамотного проекта, лучше доверить это работу специалистам, которые уже зарекомендовали себя и имеют положительные отзывы от клиентов. Полагаться на советы знакомых, рекомендующих те или иные способы подключения радиаторов, не стоит, поскольку в каждом конкретном случае исходные условия будут разные. Проще говоря – что подходит одному, не обязательно подойдет другому.

Тем не менее, если вы все же хотите заниматься подводкой труб к радиаторам отопления самостоятельно, обратите внимание на следующие факторы:

размер радиаторов и их тепловая мощность;
размещение отопительных приборов внутри дома;
схема подключения.

Современному потребителю на выбор представлены самые различные модели отопительных приборов – это и навесные радиаторы из различных материалов, и плинтусные или напольные конвекторы. Различие между ними состоит не только в размерах и внешнем виде, но и способах подводки, а также степени теплоотдачи. Все эти факторы повлияют на выбор вариантов подключения радиаторов отопления.

В зависимости от размера отапливаемого помещения, наличия или отсутствия утепляющего слоя на внешних стенах здания, мощности, а также рекомендованного производителем радиаторов типа подключения, будет разниться количество и габариты таких приборов.

Чтобы направить тепловую энергию от радиатора внутрь комнаты, желательно прикрепить специальный отражающий экран между прибором и стеной. Такой экран можно сделать из любого отражающего тепло фольгированного материала – например, пенофола, изоспана или любого другого.

Перед тем, как подсоединить батарею отопления к системе отопления, обратите внимание на некоторые особенности ее установки:

в пределах одного жилого помещения уровень размещения всех батарей должен быть одинаковым;
ребра на конвекторах должны быть направлены вертикально;
середина радиатора должна совпадать с центральной точкой окна или может быть смещена на 2 см вправо или влево;
общая длина батареи должна составлять от 75 % ширины оконного проема;
отступ от подоконника до радиатора должен быть не менее 5 см, а между прибором и полом должно быть не менее 6 см зазора. Лучше всего оставлять 10-12 см.

Нередки случаи, когда владельцы квартир занимаются сборкой и подключением отопительной системы, следуя рекомендациям знакомых. При этом результат оказывается намного хуже ожидаемого. Это значит, что в процессе монтажа были допущены ошибки, мощности приборов недостаточно для отопления конкретного помещения, либо схема подключения труб отопления к батареям нецелесообразна для данного дома.

Несколько дополнительных советов

На долголетие во многом влияет то, из каких материалов сделаны основные детали Предпочтение стоит отдать помпам из нержавейки, бронзы и латуни. Обратите внимание, на какое давление в системе рассчитан прибор

Хотя, как правило, с этим не возникает трудностей (10 атм – хороший показатель). Устанавливать насос лучше там, где температура минимальная – перед входом в котёл. На входе важно установить фильтр. Помпу желательно располагать, чтобы она «высасывала» воду из расширителя. Значит, порядок по ходу движения воды будет таким: расширительный бак, насос, котёл.

Заключение

Итак, для того, чтобы циркуляционный насос работал долго и добросовестно, нужно посчитать два основных его параметра (напор и производительность).

Не стоит стремиться постичь сложную инженерную математику.

В домашних условиях достаточно будет приблизительного расчёта. Все получившиеся дробные числа округляются в большую сторону.

Количество скоростей

Для управления (переключения скоростей) используется специальный рычаг на корпусе агрегата. Существуют модели, которые оснащаются датчиком температуры, что позволяет полностью автоматизировать процесс. Для этого не нужно вручную переключать скорости, насос это будет делать в зависимости от температуры в помещении.

Такая методика является одной из нескольких, которые возможно применять для расчёта мощности насоса для определённой системы отопления. Специалисты в этой области применяют и другие способы расчётов, которые позволяют подбирать оборудование по мощности и создаваемому давлению.

Многие хозяева частных домов могут не пытаться рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления, поскольку при покупке оборудования, как правило, предлагается помощь специалистов напрямую от компании-производителя или фирмы, заключившей договор с магазином.

При выборе насосного оборудования следует принять во внимание, что необходимые данные для проведения расчётов нужно брать максимальные, которые в принципе может испытывать система отопления. В реальности нагрузка на насос будет меньшей, поэтому оборудование никогда не будет испытывать перегрузок, что позволит ему работать долгое время

Но есть и минусы — более высокие счёта за электроэнергию.

Но с другой стороны, если выбрать насос с меньшей мощностью от требуемой, то на работу системы это никак не повлияет, то есть она будет работать в штатном режиме, но агрегат быстрее выйдет из строя. Хотя счёт за электричество также будет меньше.

Существует ещё один параметр, по которому стоит выбирать циркуляционные насосы. Можно заметить, что в ассортименте магазинов зачастую встречаются устройства с одинаковой мощностью, но с разными габаритами.

Рассчитать насос для отопления можно правильно, учитывая следующие факторы:

1. Для установки оборудования на обычные трубопроводы, смесители и байпасы нужно выбирать агрегаты длиной 180 мм. Небольшие устройства длиной 130 мм устанавливают в труднодоступных местах или внутри теплогенераторов.
2. Диаметр патрубков нагнетателя следует выбирать в зависимости от сечения труб основного контура. При этом увеличивать этот показатель можно, а уменьшать категорически запрещено. Поэтому если диаметр труб основного контура 22 мм, то и патрубки насоса должны быть от 22 мм и выше.
3. Оборудование с диаметром патрубков 32 мм может быть использовано, к примеру, в системах отопления с естественной циркуляцией для её модернизации.