Схема отопления с насосом — описание, расчет, особенности установки систем для частных домов

Строительство дома
Содержание
  1. Особенности работы отопительной сети с принудительным движением воды
  2. Трубы для подключения радиаторов и теплых полов
  3. Нормы и требования к автономному отоплению
  4. Расчет и конструктивные особенности принудительной отопительной схемы
  5. Схемы отопления с принудительной циркуляцией
  6. Одно- и двухтрубная схема
  7. Вертикальная или горизонтальная схема разводки
  8. Выбор отопительных устройств
  9. Подробнее о теплоносителе и его свойствах
  10. Водяное отопление частного дома своими руками, схемы и особенности монтажа
  11. Организация система однотрубного отопления частного дома своими руками
  12. Схема двухтрубной системы отопление в частном доме своими руками
  13. Схема водяного отопления двухэтажного дома
  14. Коллекторная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией
  15. Тупиковая разводка или попутное движение воды в тепловом контуре
  16. Схема с верхней или нижней разводкой
  17. Особенности установки электронасоса
  18. Теплый пол
  19. Оборудование, комплектующие и материалы
  20. Как подобрать отопительный агрегат
  21. Разновидности газовых котлов
  22. Электрические водогрейные установки
  23. Классификация твердотопливных котлов
  24. Дизельные и комбинированные модели
  25. Расчет мощности теплогенератора

Особенности работы отопительной сети с принудительным движением воды

Электронасос циркуляционного типа представляет собой небольшой агрегат с внутренней крыльчаткой. Эту деталь вращает электродвигатель, потребляемая мощность которого обычно составляет от 60 до 100 кВт. Именно крыльчатка ускоряет движение теплоносителя.

Циркуляционный насос устанавливается в закрытую или открытую систему отопления. Они различаются типом используемого расширительного бака. Другими словами, расширительный бак для горячей воды может иметь закрытую или открытую конструкцию.

Благодаря использованию циркуляционного насоса увеличивается скорость движения теплоносителя по трубам. Он быстрее доставляется к радиаторам. Поэтому теплообмен происходит интенсивнее, что приводит к сокращению времени обогрева отапливаемых помещений. При этом наблюдается более равномерный прогрев всех ветвей системы.

Электрические циркуляционные насосы увеличивают скорость движения воды в контуре отопления дома

На заметку! Если это насос, скорость движения воды по трубам составляет 0,3-0,7 м/сек.

К преимуществам использования насосного агрегата также можно отнести:

  • более простой процесс создания проекта и установки сети;
  • возможность использования труб меньшего сечения, чем для отопления гравитационным движением воды;
  • более широкие возможности относительно выбора котлов и батарей.

Установив электронасос, можно исправить недостатки системы с гравитационным движением нагретой воды. Однако существуют ограничения по скорости движения теплоносителя в трубах. Если значение велико, тепловой контур здания может быть разрушен, так как возникает дополнительное давление, на которое оно изначально не рассчитано.

Существуют максимальные нормативные значения скорости движения горячей воды в системах отопления частных домов с насосом в зависимости от номинального диаметра труб:

  • 1,5 м/сек — 10 мм;
  • 1,2 м/сек – 15 мм;
  • 1 м/сек — 20 мм.

На заметку! Если отопление создается в подсобных помещениях зданий, максимально допустимая скорость движения воды в трубопроводе составляет 1,5 м/сек, а для вспомогательных зданий — 2 м/сек.

При проектировании отопления учитывают допустимую скорость движения воды в трубопроводах

Чаще всего на подающую трубу устанавливается расширительный бачок с самотековой циркуляцией теплоносителя. Если вы делаете систему отопления с насосом, рекомендуется установить резервуар на обратку. В этом случае контейнер лучше установить в закрытой конструкции. Установка такого бака, не подвергающегося воздействию атмосферы, рекомендуется, чтобы циркуляционный насос не работал зря.

Расширительный бачок не переносится на обратку только на мелочах. Ведь на них создается кратковременный тепловой контур. Если установлен электронасос, также устанавливается запорная арматура, элементы безопасности и управления.

Кроме того, установка насосного агрегата преобразует гравитационный контур отопления в энергозависимый. Если правильно рассчитать, он сможет справиться с обогревом многоэтажных домов внушительной площади. Электронасос устанавливается всегда, если контур отопления включает в себя несколько контуров.

Отопление по энергозависимой схеме предусмотрено в зданиях с двумя и более этажами

Трубы для подключения радиаторов и теплых полов

Для домовладельцев без опыта монтажа мы рекомендуем следующие варианты:

  1. Если вы хотите сэкономить на материалах, возьмите армированные полипропиленовые трубы (ПП-Р) с фитингами. Вдобавок купите дешевый китайский паяльник – его точно хватит для сборки 1 системы.
  2. Без специальных инструментов можно установить трубы отопления из металлопластиковых труб на компрессионные фитинги, затянутые гаечными ключами. Минус – высокая стоимость запчастей.
  3. Лучшее решение – собрать систему из сшитого полиэтилена или металлопластика с помощью пресс-фитингов. Вам придется арендовать специальные плоскогубцы.

Сечение трубы ПП-РСТ
Структура полипропиленовой трубы – для предотвращения теплового расширения между слоями пластика помещается алюминиевая арматура

Важная заметка. Полипропилен не подходит для укладки полов с подогревом из-за толстых стенок и швов, попадающих в стяжку. Используйте металлопластик или полиэтилен PE-X, PE-RT.

Полипропиленовые трубопроводы свариваются по технологии, главное – точно выдерживать время нагрева. Категорически не рекомендуется обкладывать PP-R швы в полах и стенах во избежание последствий протечек.

Новичкам не следует использовать медные, нержавеющие или оцинкованные трубы. Качественный монтаж потребует определенных навыков – сварки, правильной резки, обжима. Металл надежен, но уступает пластику в цене.

Полимерные трубы для отопления
Слева на снимке трубы из металлопластика, справа – сшитого полиэтилена

Нормы и требования к автономному отоплению

Прежде чем проектировать отопительную конструкцию, необходимо посмотреть СНиП 2.04.05-91, в котором указаны основные требования к трубам, узлам отопления и запорной арматуре.

Общие стандарты сводятся к тому, чтобы обеспечить комфортный микроклимат в доме для проживающих в нем людей, правильно обустроив систему отопления, предварительно подготовив и утвердив проект.

Многие требования сформулированы в виде рекомендаций в СНиП 31-02, которые регламентируют правила строительства индивидуальных домов и их коммуникаций.

Положения, связанные с температурой, оговариваются отдельно:

  • параметры теплоносителя в трубах не должны превышать +90ºС;
  • оптимальные показатели находятся в пределах +60-80ºС;
  • температура наружной поверхности отопительных агрегатов, расположенных в зоне прямого доступа, не должна превышать 70ºС.

Трубопроводы систем отопления рекомендуется изготавливать из латунных, медных и стальных труб. В частном секторе в основном применяется полимерная и металлопластиковая трубная продукция, разрешенная к использованию в строительстве.

Способы монтажа трубопроводов водяного отопления в частном доме
Трубопроводы водяных контуров отопления чаще всего прокладывают открытым способом. Скрытый монтаж допускается при монтаже «теплых полов»

Способ прокладки трубопровода отопления может быть:

  • открыть. Предполагает укладку на строительные конструкции с креплением скобами и хомутами. Допускается при строительстве контуров из металлических труб. Использование полимерных аналогов допускается, если исключено повреждение от термического или механического воздействия.
  • Скрытый. Он предполагает прокладку трубопроводов в пазах или каналах, выбранных в строительных конструкциях, в плинтусах или за защитно-декоративными экранами. Встраивание контура допускается в зданиях, рассчитанных на эксплуатацию не менее 20 лет и со сроком эксплуатации труб не менее 40 лет.

Открытый способ прокладки является приоритетным, поскольку проект трассы трубопровода должен предусматривать свободный доступ к любому элементу системы для ремонта или замены.

Скрывают трубы в редких случаях, только когда такое решение продиктовано технологической, гигиенической или конструктивной необходимостью, например, при устройстве «теплых полов» в бетонном массиве.

Уклон трубы отопления
При прокладке трубопроводов систем с естественным движением теплоносителя необходимо выдерживать уклон 0,002 – 0,003. Трубопроводы насосных систем, где теплоноситель движется со скоростью не менее 0,25 м/с, уклонов предусматривать не нужно

При прокладке открытой магистрали участки, пересекающие неотапливаемые помещения, должны быть обеспечены теплоизоляцией, соответствующей климатическим данным региона строительства.

Трубопроводы автономного отопления с естественным типом циркуляции должны быть проложены по направлению движения теплоносителя, чтобы нагретая вода самотеком доходила до радиаторов, а после охлаждения таким же образом двигалась по обратной магистрали в котел. Электросеть насосных систем проектируется без уклона, поскольку в нем нет необходимости.

Открытых контуров отопления используются открытые расширительные баки, предназначенные для увеличения объема по мере расширения нагретого теплоносителя.Преимущество открытых систем – простота конструкции. Предохранительные клапаны не нужны, воздушные клапаны устанавливать не нужно, так как воздух выпускается через бак. В закрытых контурах отопления применяются расширительные баки – закрытые расширительные баки. Теплоноситель не испаряется, поскольку нигде не соприкасается с атмосферой.

Циркуляционный насос должен стимулировать движение теплоносителя по замкнутому контуру. Для контроля давления установлен манометр, для выпуска теплоносителя при превышении давления — предохранительный клапан, для удаления воздуха — воздушные клапаны. Технические характеристики открытого контура отопления. Преимущества и недостатки открытых систем. Закрытая схема автономного отопления Техническое оборудование для закрытой системы

Предусмотрено использование различных типов расширительных баков:

  • открытый, используемый как для насосных, так и для естественно-принудительных систем, должен быть установлен над основным стояком;
  • агрегаты с закрытой диафрагмой, которые используются исключительно в принудительных системах, устанавливаются на обратной линии перед котлом.

Расширительные баки предназначены для компенсации теплового расширения жидкости при нагреве. Они необходимы для сбрасывания излишков в канализацию или просто на улицу, как и в случае с простейшими открытыми вариантами. Закрытые капсулы удобнее, поскольку не требуют участия человека в регулировке давления в системе, но они дороже.

Принцип размещения расширительных баков для водяного отопления
Открытый расширительный бак устанавливается в самой высокой точке системы. Помимо обеспечения резерва на расширение жидкости, на него возложена и задача по удалению воздуха. Перед котлом размещаются закрытые баки, для удаления воздуха используются воздушные клапаны и сепараторы

При выборе запорной арматуры предпочтение отдается шаровым кранам, при выборе насосного агрегата предпочтение отдается оборудованию с давлением до 30 кПа и производительностью до 3,0 м3/ч.

Бюджетный вариант открытия необходимо периодически доливать из-за нормального испарения жидкости. Для установки необходимо значительно укрепить чердачное перекрытие и утеплить мансарду.

Установка радиатора
Радиаторы и конвекторы рекомендуется устанавливать под окнами, в удобных для обслуживания местах. Роль нагревательных элементов в ванных комнатах или туалетах могут выполнять полотенцесушители, подключаемые к отопительным коммуникациям

Расчет и конструктивные особенности принудительной отопительной схемы

Для проведения правильного монтажа отопления циркуляционным насосом всегда проводятся сложные технические расчеты. Размер помещения влияет на мощность отопительного оборудования.

Существует правило, которому рекомендуют следовать производители котлов. Согласно ему мощность котельного агрегата в киловаттах должна соответствовать расходу теплоносителя, измеряемому в литрах в минуту. Например, если установлен котел мощностью 40 кВт, необходимо обеспечить движение нагретой воды в объеме 40 л/мин.

Тот же принцип расчета используется при расчете необходимого расхода теплоносителя для отдельного помещения или целой группы помещений. При этом учитывается суммарная мощность аккумуляторов, установленных на определенной территории.

На заметку! Диаметр трубопроводов существенно влияет на скорость движения нагретой воды по тепловому контуру.

Для определения диаметра труб учитывают нормативный расход теплоносителя:

  • 1/2″ — 5,7 л/мин;
  • 3/4” — 15 л/мин;
  • 1″ — 30 л/мин;
  • 1 1/4” — 53 л/мин;
  • 1 1/2” — 83 л/мин;
  • 2″ — 170 л/мин;
  • 2 1/2” — 320 л/мин.

Каждый диаметр трубы имеет свой стандартный расход теплоносителя

Для определения характеристик электронасоса измеряется длина тепловой цепи. При длине всех труб 10 м выбирают насосное оборудование с напором 0,6 м. При длине трубопроводов 60 м устанавливают насос, напорная характеристика которого будет 3,6 м. Этот параметр насоса рассчитывается в Аналогично для тепловых цепей другой длины.

Важно! Описанный выше вариант расчета применяется исключительно для системы с правильно подобранными диаметрами трубопровода.

При сужении сечения труб устанавливается электронасос большей мощности. Такое оборудование позволит перекачивать теплоноситель при высоком избыточном гидравлическом давлении. Если сечение труб больше стандартных значений, подбирают менее мощный электронасос.

Еще одной важной частью отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя является группа безопасности. Устанавливается в закрытых системах. Он состоит из трех единиц. Они предотвращают чрезмерный износ отопительного оборудования и обеспечивают его бесперебойную работу.

Группа безопасности вместе

Группа безопасности состоит из следующих подразделений:

  • автоматический воздухоотводчик – используется для удаления пузырьков воздуха из охлаждающей жидкости;
  • предохранительный клапан, выпускающий лишнюю воду из системы при ее расширении в результате нагрева;
  • манометр, показывающий давление в режиме реального времени.

Обычно производители оформляют группу безопасности в едином бронзовом корпусе. Устройства также доступны по отдельности. Если выбран этот вариант, предохранительный клапан необходимо установить после котлового агрегата. Рекомендуется установить манометр рядом с агрегатом, сбрасывающим излишки охлаждающей жидкости. Его также можно установить возле подпиточного крана, с помощью которого система отопления частного дома с насосом пополняется теплоносителем при падении давления в ней.

Важно! Автоматический вентиляционный клапан работает без вмешательства человека. Он открывается сам по себе и выпускает воздух, от которого в охлаждающей жидкости образуются крупные пузырьки.

Вертикальные вентиляционные отверстия

Электрический циркуляционный насос является взрывобезопасным устройством. Однако для нормальной работы необходимо улучшить качество охлаждающей жидкости. Для этого рекомендуется установить фильтрующие элементы, которые будут очищать воду как минимум от крупных посторонних частиц. Также необходимо постоянно промывать контур отопления.

Схемы отопления с принудительной циркуляцией

Нагретая в котле вода подается в батареи и возвращается для нагрева различными способами. Возможны следующие схемы отопления:

  • одно- или двухтрубная разводка – виды подключения теплового контура к радиаторам отопления;
  • вертикально расположенные стояки или линии в горизонтальной плоскости;
  • слепая проводимость или связанное с ней движение теплоносной воды;
  • кабели в нижней или верхней части здания.

Принципиальная схема верхней линии (ст. 13 – циркуляционный насос)

Каждая из схем имеет преимущества и недостатки. Некоторые из них чаще встречаются в жилых домах.

Одно- и двухтрубная схема

Сегодня уже не часто можно встретить в доме однотрубную схему отопления с циркуляционным насосом. Это связано с большим количеством недостатков, которые превосходят преимущества данной системы. Альтернатива сама по себе представляет собой простую схему. Его характерной особенностью является последовательное соединение всех аккумуляторов. Поэтому вода из котла поочередно проходит через радиаторы. В результате он постепенно остывает в каждой батарее.

В однотрубной схеме отопления больше нагревается первый отопительный прибор. Поэтому в помещении, где он размещен, будет самая высокая температура в доме. Значение уменьшается в каждом последующем помещении по ходу теплоносителя, если во всех помещениях установлены батареи с одинаковой площадью обогрева. Для выравнивания температуры в комнатах необходимо увеличить количество агрегатов. Наибольшее количество батарей будет находиться в последнем отсеке по ходу теплоносителя.

Простая однотрубная схема подключения

Конструкция с одной трубкой не является практичным вариантом. Если один радиатор выйдет из строя, перестанет работать вся система. Для замены вышедшего из строя аккумулятора или его ремонта на месте необходимо слить воду из контура.

При двухтрубной разводке каждый отопительный агрегат подключается параллельно. Устройство такого отопления с помощью насоса предполагает подключение радиаторов к общей магистрали с помощью двух труб. Однако для реализации этого варианта необходимо использовать много материалов. Поэтому она дороже и тратится больше времени на монтажные работы по сравнению с однотрубной системой.

Двухтрубное устройство отопления предполагает установку запорной арматуры на каждой батарее. Наличие такой фурнитуры позволяет снять радиатор для установки нового отопительного агрегата или ремонта старого оборудования. Благодаря запорной арматуре вам не придется отключать контур отопления всего здания. Если на одном из радиаторов произойдет аварийная ситуация, система отопления будет работать в прежнем режиме.

Обычная двухтрубная система отопления

Благодаря установке в доме двухтрубной системы отопления с насосом помещения обогреваются равномерно. Причиной этого является подача горячей воды к каждой батарее по отдельной трубе. Пройдя через радиатор, теплоноситель возвращается сразу в котел, вместо того, чтобы пытаться нагреть последовательно расположенные отопительные агрегаты.

Вертикальная или горизонтальная схема разводки

Монтаж вертикальных стояков производится в домах с двумя и более этажами. Этот вариант позволяет легко подключить отопительные агрегаты в каждой комнате. Вертикально расположенные стояки также помогают быстро удалить пузырьки воздуха из системы. Следовательно, снижается вероятность возникновения соответствующих пробок.

Чтобы установить отопление с вертикальными стояками, придется потратить немало денег. В то же время система эффективна. Он может быстро обогреть комнаты в доме. Этот вариант устойчив к аэрации.

Схема отопления с циркуляционным насосом и горизонтально расположенной магистралью позволяет параллельно подключать отопительные агрегаты в комнатах дома. Этот вариант используется для обогрева одноэтажного здания. В этом случае здание может иметь большую площадь.

Горизонтальная разводка относится к бюджетным вариантам систем отопления. В такой тепловой схеме часто образуются воздушные пробки. Проблема решается установкой воздухоотводчиков.

Выбор отопительных устройств

Прежде чем отапливать частный дом, необходимо выполнить следующие расчеты:

  • потери тепла дома;
  • подбор оптимального температурного режима;
  • расчет батарей отопления по мощности;
  • гидравлический расчет;
  • подбор котельного оборудования.

Таблица расчета эффекта радиатора по площади помещения
Таблица расчета эффекта радиатора по площади помещения

Для расчета теплопотерь необходимо знать геометрические параметры дома, теплопроводность строительных материалов и климатический район строительства.

Для определения показателей можно использовать упрощенные данные. При высоте потолка 2,6 м потери тепла на каждые 10 м² составляют²:

  • в среднеутепленном доме – 1 кВт
  • по энергосбережению – 0,5 кВт;
  • изолированный – 0,8 кВт;
  • если в доме плохая теплоизоляция – 1,3 кВт;
  • неизолированная – 1,5 кВт;
  • при наличии разрыва – 2,0 кВт.

Основные значения теплопотерь
Основные значения теплопотерь

Чтобы определить общие теплопотери, это число необходимо умножить на площадь дома. Кроме того, необходимо учесть наличие оконных проемов, длину наружных стеновых поверхностей и принять поправочные коэффициенты от 1,2 до 1,7.

Прежде чем установить котел отопления в частном доме, необходимо рассчитать мощность. Для этого нужно увеличить теплопотери на 20%. Это необходимый запас мощности.

Расчет мощности газового котла
Расчет мощности газового котла

Подробнее о теплоносителе и его свойствах

Не существует одной жидкости, идеально подходящей для любой системы отопления. Каждый из вариантов, представленных на рынке охлаждающих жидкостей, имеет определенные характеристики, например, диапазон рабочих температур.

Если нарушить пределы заданного диапазона, система отопления просто «остановится», а в худшем случае лопнут трубы и выйдет из строя дорогостоящее оборудование.

Помимо температурных параметров, трубопроводная жидкость обладает такими свойствами, как вязкость, антикоррозийность и способность выделять токсичные вещества. Анализ необходимых качеств показал, что лучшими жидкими теплоносителями являются очищенная вода и специальный химический раствор – антифриз.Таблица свойств решений
В таблице указано главное преимущество антифриза на основе этиленгликоля – максимальная температура замерзания составляет -40ºС, тогда как вода превращается в лед уже при 0ºС

Заливка антифриза необходима в домах, не являющихся постоянными местами проживания. Обычно при выходе из здания в холодное время года владельцы сливают воду, чтобы избежать несчастных случаев и поломок оборудования. Нет необходимости удалять антифриз – по возвращении можно сразу включить котел, не опасаясь его протечки или поломки.

При экстремальных температурах химический теплоноситель, изменив свою структуру, сохраняет первоначальные размеры. Проще говоря, он превращается в гель, сохраняющий свои свойства неизменными. Когда температура достигает комфортного уровня, гелеобразная структура снова становится жидкой, полностью сохраняя первоначальный объем.

Еще немного полезной информации об антифризе:

  • служит не менее 5 лет, одна заливка выдерживает 10 отопительных сезонов;
  • текучесть в 2 раза выше, чем у воды, поэтому необходимо следить за герметичностью соединений;
  • повышенная вязкость требует установки более мощного циркуляционного насоса;
  • способность расширяться при нагреве предполагает установку объемного расширительного бака.

И всегда нужно помнить, что химический раствор токсичен и опасен для здоровья человека.

Антифриз в канистрах
Антифриз для заправки систем отопления дома продается в пластиковой таре объемом от 10 до 60 литров. Средняя стоимость от 750 до 1100 рублей за 10 л

Несмотря на выдающиеся свойства антифриза, в качестве охлаждающей жидкости более популярна вода. Он обладает максимально возможной теплоемкостью, которая составляет примерно 1 ккал. Это значит, что охлаждающая жидкость, нагретая до 75°С, при охлаждении в радиаторе до 60°С будет выделять ок. 15 ккал тепла на комнату.

Вода имеется. Если оборудовать систему водоснабжения надежными фильтрами, можно использовать бесплатный вариант – воду из собственной скважины. Он не содержит опасных химических соединений и не вызовет отравления в случае аварии.

Отрицательной стороной воды является то, что она содержит некоторые минеральные соли, вызывающие коррозию. Проблему можно решить, просто прокипятив ее или используя вместо колодезной воды дождевую (или талую) воду).

Схема системы очистки воды
Существуют комплексные системы очистки и подготовки воды для частного дома: помимо универсальной очистки, вода проходит несколько стадий, прежде чем стать питьевой или пригодной для залива в отопительный контур (+)

Воду не рекомендуется использовать в домах для периодического проживания.

Водяное отопление частного дома своими руками, схемы и особенности монтажа

Перед установкой отопления следует самостоятельно выполнить расчеты и разобраться во всех тонкостях устройства. А после этого купить материалы для выбранной системы и приступить к установке.

Принцип организации отопления загородного дома
Принцип организации отопления загородного дома

Организация система однотрубного отопления частного дома своими руками

Для одноэтажного дома трубопроводы от котла проводятся через всю площадь дома, батареи соединяются последовательно. Следовательно, отдаленные помещения будут меньше нагреваться.

Вы должны это знать! Невозможно обеспечить подачу теплоносителя к конкретному агрегату. Если радиатор нуждается в ремонте, то подача тепла во весь дом прекращается.

Установить однотрубную систему отопления можно самостоятельно; схема и порядок установки не вызовут никаких затруднений.

Принцип однотрубной системы принудительного кормления
Принцип однотрубной системы принудительного кормления

Схема двухтрубной системы отопление в частном доме своими руками

Данная система позволяет установить две трубы для подачи холодного и горячего теплоносителя с возможностью регулировки температуры каждого агрегата.Вход и выход из батареи осуществляется отдельной трубой. Другое название схемы – параллельная.

Монтаж такой системы требует более крупных вложений в покупку арматуры и трубопроводов. Однако эффективность выше. Все батареи нагреваются до одинаковой температуры.

Двухтрубную схему рекомендуется устанавливать в 2-х и более этажных зданиях. Его главное преимущество – возможность отремонтировать один блок, не повредив все остальные. Есть возможность регулировать температуру каждой батареи, что существенно снижает расходы на отопление.Установить отопление загородного дома можно своими руками, схема не вызовет особых затруднений.

Схема двухтрубной системы отопления
Схема двухтрубной системы отопления

Схема водяного отопления двухэтажного дома

Чтобы обогреть двухэтажный дом, важно правильно рассчитать мощность системы, учесть площади всех помещений и выбрать производительность котла и насоса. Их параметров должно быть достаточно для обогрева всего дома. В данном случае важными свойствами являются потеря давления и расход жидкости.

Тепловая схема 2-х этажного дома с верхней подачей теплоносителя
Тепловая схема 2-х этажного дома с верхней подачей теплоносителя

Коллекторная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

Это самая сложная из всех систем. Нагретый теплоноситель направляется в коллекторы, которые затем распределяют его по батареям. Регулировать температуру можно не только на каждом контуре, но и на каждом радиаторе. Для этого необходимо установить необходимое количество термостатических элементов и запорной арматуры. Главный недостаток системы – стоимость. Помимо увеличенных водоприемников труб, вам также потребуется приобрести и установить коллекторы.

Принцип устройства следующий. В обратную трубу возле котла необходимо вставить центробежное насосное устройство, которое будет непрерывно подавать теплоноситель посредством крыльчатки. Такое устройство помогает установить давление, при котором все батареи будут равномерно нагреваться.

Подсоедините коллектор к насосу
Подсоедините коллектор к насосу

Тупиковая разводка или попутное движение воды в тепловом контуре

Однотрубная система отопления характеризуется неравномерным обогревом помещений. Этот недостаток характерен и для слепых направляющих. Хотя такой тип системы является распространенным вариантом.

Тупиковая схема предполагает движение теплоносителя на подаче и возврате в противоположных направлениях. По этой причине появляются батареи, получающие меньше горячей воды, чем в самом начале системы. В результате внешние радиаторы греют меньше, чем отопительные агрегаты, расположенные рядом с приточным стояком. Этот недостаток системы практически незаметен на небольших объектах, чего нельзя сказать о домах большой площади.

Эту проблему можно решить, создав больше автомагистралей. Они должны быть короткой длины. С их помощью заменяется длинная автомагистраль. Этот вариант позволяет нагретой воде двигаться по небольшим контурам примерно с одинаковой температурой.

Вертикальный и горизонтальный тупик и связанное с ним отопление

Отличительной особенностью подключаемой системы отопления является абсолютно одинаковая длина на всех ветвях отопительного контура. По этой причине помещения в доме прогреваются равномерно.

Реализовать подобную схему в реальности достаточно сложно. Для его установки необходимо купить большое количество трубопроводов. Также на выполнение всех работ уйдет немало времени.

Схема с верхней или нижней разводкой

Прокладка кабеля сверху или снизу здания предполагает размещение подводящего трубопровода сверху или снизу дома. Благодаря этому схемы получили свои названия.

При создании верхнего распределения расширительный бачок охлаждающей жидкости монтируется в самой высокой точке теплового контура. Этот вариант часто реализуется при проектировании открытой системы. Поэтому нагретая вода движется к радиаторам под действием силы тяжести. В этом случае обратку всегда размещают под нагревателями.

В частном доме обычно создают систему воздушной проводки при наличии чердака. Ведь он позволяет разместить подводящий трубопровод скрыто вместе с расширительным бачком.

Трубы прокладывают в нижней части дома, когда нет условий для прокладки верхних линий. Движение теплоносителя по такой системе обеспечивает циркуляционный насос. Монтаж теплого пола всегда начинается с первого этажа или даже подвала дома. Особенностью этого варианта является прокладка подводящего трубопровода с уклоном. Это позволяет свести к минимуму вероятность скопления воздуха в трубах.

Если образовалась воздушная пробка, ее удаляют через автоматические воздушные клапаны. Их необходимо устанавливать на всех контурах системы отопления. Воздухоотводчики устанавливаются в самых высоких местах.

В зависимости от проекта отопительный контур также может быть оборудован сепаратором. Устанавливается рядом с электрическим циркуляционным насосом. Сепаратор защищает его от повреждения воздухом. При этом краны Маевского установлены на батареях. Они также позволяют удалять воздух, но только вручную.

Особенности установки электронасоса

Рекомендуемое место установки циркуляционного насоса – обратная труба. Такое расположение уменьшит износ устройства. Ведь он будет перекачивать теплоноситель, который уже передал часть тепловой энергии трубам и радиаторам системы.

Примечание! Подшипники современных насосов охлаждаются перекачиваемой жидкостью.

Подающая труба имеет меньшее гидростатическое давление, чем где-либо еще в контуре отопления. Поэтому установка устройства на стороне подачи – один из лучших вариантов.

Установлен подающий насос

Контур отопления условно разделен на две части циркуляционным насосом. Одна из них — всасывающая секция, другая — нагнетательная. Система отопления с постоянной работой насоса после расширительного бака воды обеспечит подачу теплоносителя до самого последнего радиатора. Такое расположение позволяет агрегату откачивать жидкость из накопительной емкости и подавать ее к все более удаленным трубам и батареям.

Если перед резервуаром поставить насосное оборудование для расширения теплоносителя, оно будет перекачивать его в резервуар. Это не окажет положительного влияния на характеристики танка. Насос необходимо размещать на обратке или подаче первым после расширительного бака для воды.

Электрический насос всегда устанавливается после бака

понимание нюансов установки насоса на обратку и подачу позволяет учесть особенности гидравлического давления в разных местах теплового контура. Когда вы находитесь в системе отопления, при постоянной работе насоса объем теплоносителя не увеличивается и не уменьшается, то и динамическое давление не меняется.

Расширительный бак для воды является источником статического давления. В результате гидравлический аналоговый параметр увеличивается в выходной части теплового контура. В то же время в редкой части системы этот показатель снижается. Падение может быть очень сильным. Не исключено, что показатель даже будет равен атмосферному давлению. В такой ситуации в тепловой контур начнет поступать воздух.

Для решения проблемы на всасывающей части системы создается избыточное давление. Этого можно добиться, разместив бак над трубами отопления на расстоянии не менее 800 мм или установив на подаче насосный агрегат.

Теплый пол

Отопление частного дома теплыми полами становится все более популярным. Это практично и довольно красиво, когда в доме тепло, а радиаторы и трубы совсем не видны; они не мешают размещению мебели на любой стене. Учитывая, что у вас небольшой дом, вы можете сделать одну трубу, которая будет размещена в массе перекрытия, но для большей площади одна труба не подойдет, так как одна труба не сможет обогреть большую площадь, а нагрев не будет равномерным.

При большой длине трубы может возникнуть гидродинамическое сопротивление потоку воды, что разорит вас с точки зрения энергозатрат, а также трубы чаще рвутся в местах соединения друг с другом.

Для подключения множества труб к теплому полу необходимо использовать распределительный коллектор. Чтобы иметь возможность регулировать температуру, в коллекторе монтируется смесительный узел. Так как радиаторы отопления требуют более горячей воды, чем для теплого пола. Для первого температура около 80 градусов, для второго около 40 градусов.

Важно иметь отопление в каждом доме, чтобы, возвращаясь в него с холода, было тепло. Отопление может осуществляться как теплым полом, так и радиаторами. Чем меньше площадь дома, тем быстрее и дешевле обойдется монтаж отопления, но какой тип отопления вы видите в своем доме – решать только вам.

Оборудование, комплектующие и материалы

Следующим шагом после разработки схемы является подбор всех нагревательных элементов:

  • теплогенератор;
  • радиаторы; коллектор теплого пола;
  • трубка;
  • расширительный бак, циркуляционный насос, фитинги и детали труб отопления.

Разъяснение. Настенные газовые котлы и некоторые напольные модели оснащены насосом и расширительным баком, расположенными внутри агрегата. Однако если вы планируете приобрести такое устройство, вы должны убедиться, что объем резервуара достаточен для вашей системы.

Сразу оговоримся, что в качестве отопительного агрегата мы будем рассматривать водогрейный котел. Установить воздушный или геотермальный тепловой насос без помощи специалистов не получится, а подключение водяного контура к печи осуществляется так же, как и подключение твердотопливного теплогенератора.

Как рассчитать емкость расширительного бака, правильно выбрать насос и арматуру:

  1. Полезный объем бака должен составлять не менее 10% от общего количества теплоносителя, циркулирующего в тепловой сети. Также оценивается водяная рубашка котла.
  2. Если площадь здания не превышает 150 м², циркуляцию будет обеспечивать насос 25/40 или 32/40. Первая цифра – диаметр резьбового соединения, вторая – развиваемое давление. Агрегат 25/40 оснащен трубной резьбой 1 дюйм и способен создавать давление 0,4 Бар.Диаметр отверстия насосного агрегата
    Самая распространенная модель насосного агрегата 25/40 от бренда Grundfos
  3. Для большой схемы кабины и пола насос лучше выбирать по алгоритму.
  4. Перед теплогенератором, расширительным баком, насосным агрегатом и на подпиточной трубе установлены запорные шаровые краны. Дополнительное оборудование – буферная емкость, бак косвенного нагрева, система солнечных батарей – также необходимо разрезать кранами.
  5. Каждый радиатор отопления оснащен термостатическим клапаном на входе и регулирующим клапаном на выходе. В нерегулируемом варианте на трубке подачи аккумулятора установлен шаровой кран.

Окончательный список комплектующих составляется после выбора основных элементов – тепловой электростанции, аккумуляторов и насоса с баком. Следовательно, далее мы рассмотрим проблему…

Как подобрать отопительный агрегат

Факторы, влияющие на выбор котла (или нескольких водонагревательных агрегатов):

  • используемый энергоноситель;
  • мощность теплогенератора;
  • зависимость от внешних источников энергии;
  • цена;
  • функциональность, удобство использования.

Примечание. Критерии выбора утеплителя расположены в приоритетном порядке. Пользователю важно, чтобы устройство использовало дешевое топливо и производило достаточно тепла. Цена играет второстепенную роль, на третьем – комфорт и функциональность.

Выбор котла для отопления дома

Все бытовые котлы принято разделять на группы по виду сжигаемого топлива (энергоносителя):

  • газ;
  • электрический;
  • твердое топливо;
  • жидкое топливо, расход дизельного топлива и отработанного масла;
  • универсальный, работает на 2-3 видах энергоносителей.

Каждая из перечисленных групп делится на варианты по принципу работы, способу установки и другим критериям. Мы сделаем обзор существующих котлов и дадим ряд полезных рекомендаций.

Разновидности газовых котлов

Для организации отопления в частных домах продаются 3 типа агрегатов, использующих природный газ:

  1. Атмосферный. Камера сгорания открытая, воздух для горения забирается из котельной. КПД эксплуатации находится в пределах 86…88%.
  2. Наддувный (он же турбонаддув). Воздух нагнетается в закрытую топку вентилятором, управляемым электронной схемой. КПД котла составляет 90…93%.
  3. Конденсат. Конструктивно аналогичен турбированным отопителям, но теплообменник и горелка устроены таким образом, что котел в определенном режиме использует скрытую теплоту сгорания топлива. КПД – 95%.

Направления. Все теплогенераторы способны сжигать 2 вида топлива – природный газ и жидкую пропан-бутановую смесь (СУГ). Для перехода на СНГ меняют топливные форсунки и настраивают автоматику.

Виды газовых отопительных агрегатов

Котлы выпускаются в настенном, напольном и парапетном исполнении. Первая группа – это готовые мини-котельные, оснащенные собственным расширительным баком и насосом. Другой тип — устройства большой мощности или те, которые не зависят от электричества. Парапетные модели ставят вплотную к внешней стене, дымоход выходит прямо на улицу.

Среди большого выбора газовых водонагревателей сделать правильный выбор непросто. Наши рекомендации:

  1. Если у вас ограниченный бюджет, купите атмосферный настенный котел. Но помните – для обогревателей с открытой камерой требуется традиционный дымоход.
  2. Для работы совместно с гравитационной системой необходим энергонезависимый напольный атмосферный агрегат.Секция газового котла
    Напольный энергонезависимый обогреватель, оснащенный одноступенчатой ​​горелкой, механической автоматической системой безопасности EuroSIT и чугунным теплообменником
  3. Генератор горячего воздуха лучше установить в квартире или коттедже без готового дымохода. Отвод продуктов сгорания организуйте через коаксиальную трубу, проложенную через наружную стену.
  4. Для подачи горячей воды 1-2 потребителей покупайте двухконтурную модель. Если расход в сети горячего водоснабжения высокий, нужен бойлер косвенного нагрева, подключенный к обычному одноконтурному нагревателю.

Конденсационный котел – самый экономичный среди газоиспользующих устройств. Недостатком устройства является сложность, высокая цена оборудования и ремонта.

Электрические водогрейные установки

Особенностью электрокотлов любого типа является их высокий КПД, достигающий 99%. Еще один положительный момент – низкие затраты на установку и покупку самих обогревателей. Установки будут использоваться в качестве вспомогательных источников тепла, работающих в ночное время за половину тарифа на электроэнергию.

Существует 3 типа электрокотлов (все доступны в настенном исполнении):

  1. С традиционными трубчатыми нагревателями – ТЭНы. Современные агрегаты оснащены расширительным баком и циркуляционным насосом.
  2. Электрод. Нагрев теплоносителя происходит за счет химической реакции в результате прохождения тока через слой воды между 2-мя электродами.
  3. Индукция. Здесь теплоноситель нагревается стальным сердечником герметичной катушки, что создает в нем вихревые токи.

Мини-котельная с ТЭНами
Теплогенератор с трубчатыми нагревателями (ТЭН) в секции

Для установки электрического отопления лучше взять классический котел с ТЭНом, не требующий серьезной проводки. Устройство надежно и легко ремонтируется – сгоревший ТЭН всегда можно заменить самостоятельно. Индукционный теплогенератор стоит дорого и не подлежит ремонту в случае поломки, а электродный теплогенератор сильно зависит от содержания солей в теплоносителе.

Совет. Не слушайте продавцов, которые называют индукционные котлы энергосберегающими. Все электроустановки нагревают воду одинаково эффективно – потери не превышают 2%, остальная энергия преобразуется в тепло.

Классификация твердотопливных котлов

Для отопления кабин используются 3 типа твердотопливных агрегатов:

  • прямого сгорания – атмосферные и с турбонаддувом;
  • пиролиз;
  • автоматический пеллеты и древесный уголь.

Об эффективности котлов ТТ ходит много мифов. Производители пиролизных теплогенераторов заявляют о КПД 85-86%, пеллетных теплогенераторов – до 90%. В действительности цифры гораздо скромнее: традиционные дровяные установки – 75%, пиролизные установки – 75%, котлы на пеллетах и ​​угольной щепе – до 86%.

Секция котла ТТ прямого сгорания
Строительство котла прямого сгорания с жаротрубным теплообменником

Направления. Кроме перечисленных типов обогревателей, существуют котлы длительного горения ТТ с увеличенным размером камеры сгорания.

Рекомендации по выбору твердотопливного котла:

  1. Стальная прямая горелка, оснащенная цепным регулятором тяги, прекрасно подходит для сжигания древесины, угля и брикетов. Примеры с турбонаддувом автоматизированы и лучше горят, но полагаются на электричество.
  2. Обратите внимание на объем камеры сгорания традиционного котла – от этого показателя зависит продолжительность горения.
  3. Автоматические пеллетные установки – хорошее решение для любителей комфортного отопления. Вам не нужно рубить и носить дрова, убирать угольную пыль, достаточно еженедельно чистить горелку и горелку.
  4. Не стоит связываться с пиролизными котлами ТТ, они априори дороже обычных, требуют качества топлива, а кроме того, используют электроэнергию.
  5. Избегайте моделей с решетками, наполненными водой, если вы планируете сжигать древесный уголь. Разница температур образует на поверхности решетки твердую корку, которую нелегко сбить.

Жарить в раскаленном масле
Стряхиваем котел ТТ из трубок, наполненных теплоносителем

Выбирая теплогенератор, помните старую поговорку «брожение платит дважды». Лучше взять качественный классический прибор с чугунным теплообменником, чем дешевый «генератор пеллет» с электроникой неизвестного происхождения.

Дизельные и комбинированные модели

Данное отопительное оборудование используется гораздо реже, чем газовые, дровяные и электрические котлы. Дизельное топливо дороже других источников энергии, а отработанное масло — специфическое топливо, явно не подходящее для среднестатистического домовладельца. Соответственно, такие отопительные устройства эксплуатируются только при определенных условиях, когда доступ к другим ресурсам ограничен.

Многотопливные котлы разных производителей сочетают в себе 2-3 источника энергии, например дрова+электричество, газ+уголь. Преимущество: вы покупаете один теплогенератор, а получаете два. Недостаток: устройство не может похвастаться высокой эффективностью и функциональностью. Самый популярный вариант представлен на фото – котел ТТ, оснащенный блоком ТЭНа для электроподогрева воды после затухания пламени в камере сгорания.

Вид сбоку и продольный разрез отопителя
Электрическая дровяная печь от российской компании Теплодар

Расчет мощности теплогенератора

Чтобы выбрать котел по производительности, следует узнать нагрузку на систему отопления дома. То есть посчитать теплопотери здания. Мы предлагаем рассчитать этот показатель упрощенным способом:

  1. Если жилое помещение отделено от улицы стеной с 1 оконным проемом, на обогрев квадратного метра площади расходуется 0,1 кВт тепла.
  2. Помещение с двумя наружными стенами (угловыми) и 1 окном – 0,12 кВт/м².
  3. То же, с двумя световыми проемами – 0,13 кВт/м².

Важный нюанс. Расчет ведется для каждого помещения отдельно, затем результаты суммируются.

Выбор конкретных тепловых свойств

Алгоритм подходит для зданий с высотой этажей до 3 метров. Если потолки выше, расход тепла рассчитывается исходя из объема помещения. Соответственно, в помещении с 1 ограждением и окном значение объема составляет 35 Вт/м³, в угловом помещении – 40 Вт/м³, в угловом помещении с двумя проемами – 45 Вт/м³.

Определив потребность дома в тепловой энергии, подбираем мощность котельной установки по инструкции:

  1. Производительность агрегата, работающего только на отопление, принимается с запасом в 20%. То есть умножаем найденное количество тепла на коэффициент 1,2.
  2. Теплогенератор, обеспечивающий горячую воду, необходимо брать с резервом 50% (коэффициент 1,5).
  3. Для котлов ТТ повышающие коэффициенты равны 1,5 и 2 соответственно.

Если вы проживаете в местности с мягким южным климатом, коэффициенты использовать не следует. И наоборот, жителям северных регионов следует увеличить первоначальные теплопотери в 1,5-2 раза.

Читайте также: Гниёт пол в бане: что делать для устранения, причины, средства и способы борьбы с проблемой, методы профилактики

Оцените статью
Блог про Arduino