Открытая и закрытая отопительные системы
Практика показывает, что большинство домовладельцев выдвигает к системе отопления двухэтажного дома 3 основных требования:
- В доме всегда должно быть тепло.
- Минимальный расход энергоносителей – природного газа, дров, электричества и так далее.
- Красота. Трубы, арматуру и приборы обогрева желательно убрать с глаз, чтобы не портили интерьер.
Требования перечислены в порядке важности с точки зрения пользователей. О стоимости монтажа мы поговорим в процессе рассмотрения систем.
Пожелания вполне понятны, но их следует увязать с техническими возможностями. Например, в отдаленных регионах случаются перебои с подачей электроэнергии либо отсутствует магистральный газ. Отсюда совет: сначала определите основное топливо и резервный энергоноситель, подберите котел и отопительные приборы. Отразите пожелания на бумаге – набросайте своими руками черновой проект.
Далеко не всегда хозяин дома может сам обустраивать инженерные сети – разрабатывать схемы, монтировать оборудование и трубы. В таком случае есть смысл обратиться к специалистам инженерной фирмы, которая занимается перечисленными работами. Например, в центральном регионе РФ услуги по установке котлов и монтажу систем отопления оказывает компания «ТеплоМосква».
Такой основательный подход позволит смонтировать схему отопления двухэтажного дома, которую не придется переделывать впоследствии. На выбор есть 5 вариантов систем:
- самотечная (она же – гравитационная и конвекционная);
- однотрубная;
- двухтрубная;
- лучевая (иначе – коллекторная);
- водяные контуры напольного обогрева, называемые теплыми полами.
Пример чернового проекта отопления 2-этажного особняка
Указанные системы допускается комбинировать друг с другом. К примеру, на первом этаже сделать теплые полы, а на втором собрать лучевую схему. Теперь подробно рассмотрим каждый вариант по отдельности.
Система имеет ряд преимуществ:
- температура теплоносителя, который поступает в каждый отдельный отопительный прибор, постоянная;
- температуру теплоносителя можно регулировать самостоятельно. Для этого на радиаторах устанавливаются специальные терморегуляторы;
- в случае, когда один из используемых отопительных приборов вышел из строя, система продолжает функционировать на прежнем уровне. На работе других приборов поломка никак не сказывается;
- потери давления в системе сводятся к нулю, при условии соблюдения технологии монтажа;
- систему можно установить в любом доме, независимо от количества этажей.
Функционирование открытой системы отопления осуществляется во многих многоквартирных домах. Для этого применяется специальная расширительная емкость. При эксплуатации излишки попадают в эту емкость. В системе может отсутствовать герметичность, поэтому весь процесс сопровождается испарением паров. Открытый вариант не предусматривает наличия встроенного насоса. Конструкция по монтажу достаточно простая и легкая.
Преимущества открытой системы:
- равномерный прогрев помещения;
- простота эксплуатации;
- долговечная;
- система может работать даже при отключенном электричестве;
- отсутствие необходимости установки дополнительного насоса;
Закрытая система отопления полностью герметична и не выделяет паров при эксплуатации. Движение потока воды осуществляется при помощи насоса. В данной системе полностью отсутствует естественная циркуляция. Если начинают появляется излишки воды, то срабатывает клапан и происходит испарение жидкости для снижения уровня воды.
Достоинства закрытого типа:
- надежность и прочность;
- возможность отрегулировать уровень давления в системе;
- доступность;
- устойчива к низким температурам;
- возможность применить дополнительные обогреватели;
Среди преимуществ двухтрубной схемы отопления особенно выделяются следующие:
- одинаковая температура теплоносителя во всех батареях, независимо от их расположения по отношению к котлу;
- возможность выключения подачи тепла в отдельно взятый радиатор;
- возможность установить на каждую батарею терморегулятор;
- технические возможности подключать большое количество радиаторов.
Параллельное соединение обеспечивает возможность индивидуальной установки температуры для каждого отопительного прибора, давая возможность жильцам самостоятельно регулировать уровень обогрева в каждой комнате отдельно.
Имея определенные преимущества перед другими системами отопления, используемыми в частных домах, у двухтрубной схемы нагрева есть один минус — увеличенная протяженность труб. Нередко именно этот аспект сказывается на увеличении стоимости системы. Уместно вспомнить об эстетической стороне вопроса. Две трубы, проложенные в жилых помещениях, труднее спрятать.
Схемы двухтрубной системы
Чтобы понять принцип действия гравитационной системы, изучите типовую схему, применяющуюся в двухэтажных частных домах. Здесь реализована комбинированная разводка: подача и возврат теплоносителя происходит по двум горизонтальным магистралям, объединенным однотрубными вертикальными стояками с радиаторами.
Как работает самотечное отопление двухэтажного дома:
- Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.
- Нагретый теплоноситель движется по вертикальному коллектору и распределяется по горизонтальным магистралям, проложенным с уклоном в сторону радиаторов. Скорость течения невелика – порядка 0.1—0.2 м/с.
- Расходясь по стоякам, вода попадает в батареи, где успешно отдает теплоту и охлаждается. Под воздействием гравитации она возвращается в котел по обратному коллектору, собирающему теплоноситель из остальных стояков.
- Прирост объема воды компенсируется расширительным баком, установленным в самой высокой точке. Обычно утепленная емкость располагается на чердаке здания.
Принципиальная схема самотечной разводки с циркуляционным насосом
В современном исполнении гравитационные системы оснащаются насосами, ускоряющими циркуляцию и прогрев помещений. Перекачивающий агрегат ставится на байпасе параллельно подающей магистрали и функционирует при наличии электроэнергии. Когда свет отключается, насос бездействует, а теплоноситель циркулирует за счет гравитации.
Назначение гравитационной схемы – теплоснабжение жилищ без привязки к электричеству, что актуально в отдаленных регионах с частыми отключениями света. Сеть самотечных трубопроводов и батарей способна работать вместе с любым энергонезависимым котлом либо от печного (раньше говорили – парового) отопления.
Разберем отрицательные стороны использования самотека:
- из-за малой скорости протока нужно повышать расход теплоносителя за счет применения труб большого диаметра, иначе радиаторы не прогреются;
- чтобы «подстегнуть» естественную циркуляцию, горизонтальные участки прокладываются с уклоном 2—3 мм на 1 м магистрали;
- здоровые трубы, идущие под потолком второго этажа и над полом первого, портят внешний вид комнат, что заметно на фото;
Из-за слишком большого отступа от потолков спрятать трубу за облицовкой весьма затруднительно
- затруднено автоматическое регулирование температуры воздуха – на батареи нужно покупать только полнопроходные термостатические клапаны, не препятствующие конвективной циркуляции теплоносителя;
- схема неспособна работать с теплыми полами и в 3-этажном доме;
- увеличенный объем воды в отопительной сети подразумевает длительный прогрев и большие затраты топлива.
Чтобы выполнить требование №1 (смотри первый раздел) в условиях ненадежного электроснабжения, хозяину двухэтажного частного дома придется нести расходы на материалы – трубы повышенного диаметра и облицовку для изготовления декоративных коробов. Остальные минусы некритичны – медленный прогрев устраняется путем установки циркуляционного насоса, недостаток экономичности – монтажом специальных термоголовок на радиаторы и изоляцией труб.
Если разработку самотечной схемы отопления вы взяли в свои руки, обязательно учтите следующие рекомендации:
- Минимальный диаметр вертикального участка, идущего от котла, — 50 мм (имеется в виду внутренний размер условного прохода трубы).
- Горизонтальный раздающий и собирающий коллектор допускается уменьшить до 40 мм, перед последними батареями – до 32 мм.
- Уклон 2—3 мм на 1 м. п. трубопровода делается в сторону радиаторов на подаче и котла – на обратке.
Даже большие трубы можно прокладывать скрыто (на фото справа). Слева – типичный монтаж с открытыми коммуникациями
- Входной патрубок теплогенератора должен располагаться ниже батарей первого этажа с учетом уклона обратной магистрали. Возможно, в котельной придется сделать небольшой приямок под установку источника тепла.
- На подводках к отопительным приборам второго этажа лучше поставить прямой байпас малого диаметра (15 мм).
- Верхний раздающий коллектор постарайтесь уложить на чердаке, чтобы не вести под потолками комнат.
- Используйте расширительный бак открытого типа с патрубком перелива, выведенным на улицу, а не в канализацию. Так удобнее следить за переполнением емкости. С мембранным бачком система работать не будет.
Расчет и проектирование самотечного отопления в коттедже сложной планировки стоит доверить специалистам. И последнее: магистрали Ø50 мм и более придется исполнять стальными трубами, медью либо сшитым полиэтиленом. Максимальный размер металлопластика составляет 40 мм, а диаметр полипропилена выйдет просто угрожающим из-за толщины стенок.
Однотрубная система отопления двухэтажного частного дома способна нормально функционировать только с принудительной циркуляцией от насоса. Конструкция следующая: по периметру этажа проходит одна магистраль, куда подключены все батареи. То есть, коллектор одновременно играет роль подачи и обратки.
Система «ленинградка» компактна и отлично работает с небольшим числом отопительных приборов
Работа однотрубной схемы, получившей название «ленинградка», довольно сложна:
- Если трубопроводы рассчитаны верно, то в каждый радиатор затекает приблизительно 1/3 горячей воды. Оставшиеся 2/3 объема двигаются по магистрали дальше.
- Теплоноситель, прошедший батарею, избавляется от тепла и возвращается обратно в коллектор, понижая температуру потока на 1—2 °С.
- Охлажденная вода течет к следующему радиатору, где процесс разделения и слияния потоков повторяется. Температура теплоносителя в коллекторе снова падает. Сколько батарей подключено к кольцевой магистрали, столько раз вода охладится.
- Пройдя последний отопительный прибор, холодный теплоноситель возвращается в котел.
Сторонники «ленинградки» называют ее главным плюсом низкую стоимость материалов и монтажа. Мы согласимся с утверждением, но с оговоркой: если производить сборку дешевым полипропиленом.
Однотрубную разводку проще заложить в строительные конструкции
Однотрубная схема отопления, сделанная в двухэтажном доме из металлопластика, сшитого полиэтилена или металла, обойдется дороже двухтрубной из-за цены фитингов. Точный расчет предоставит наш эксперт Владимир Сухоруков ниже на видео.
Минусы «ленинградки» выглядят так:
- поскольку каждый последующий радиатор получает более остывший теплоноситель, нужно наращивать число секций для нагрева дальних комнат;
- чтобы не подбирать количество секций наобум, нужно произвести расчет остывания воды;
- максимальное число эффективно работающих батарей на одной ветви – 5—6 шт., иначе придется нарастить диаметр раздающей трубы до 40—50 мм;
- закольцованную магистраль сложнее провести по дому – мешают дверные проемы, особенно на втором этаже;
- отопительные приборы влияют друг на друга, что затрудняет организацию автоматического регулирования.
Маленький плюс однотрубной разводки: одну ветку проще упрятать в стену либо под полы, нежели две. Отопительная сеть легко комбинируется с другими типами систем, работающих с принудительной циркуляцией.
После ознакомления с применяемыми в двухэтажных домах системами отопления пришло время вернуться к вашему черновому проекту, где подобраны типы радиаторов и котла, определена расстановка данного оборудования и перечислены пожелания. Дальше выбираем схему в соответствии с рекомендациями:
- При частых перебоях электроснабжения выбор невелик – нужна самотечная система. Если дом топится кирпичной печкой, стоит использовать ее в качестве источника тепла и не покупать котел.
- Если вы так и не поняли, чего хотите, смело собирайте двухтрубную тупиковую схему закрытого типа. Ее легко адаптировать к различным условиям и оборудованию. Впоследствии установите твердотопливный, газовый или электрокотел – разницы нет, отопление будет работать.
- При повышенных требованиях к дизайну интерьера принимайтесь за коллекторную разводку. Чтобы не ошибиться с размерами труб, тяните до гребенки диаметр 32 мм, а подводки к батареям делайте Ø16 х 2 мм (наружный).
Совместное подключение радиаторной сети и греющих напольных контуров, управляемых комнатными терморегуляторами
- Теплые полы устраиваются при наличии средств и желания. Их лучше совместить с любой системой, кроме гравитационной.
Существуют сторонники как двухтрубной (или двухконтурной), так и однотрубной систем обогрева дома. Их основное отличие друг от друга кроется в названиях: однотрубная конструкция имеет один теплонесущий контур, опоясывающий всю систему, в то время как в двухтрубной подача отделена от обратного контура теплоносителя.
Двухтрубное отопление | Однотрубное отопление | |
Сложность проектировки и монтажа | Сложная схема проектировки и подключения. | Легче и проще. На работу затрачивается меньшее количество времени. |
Легко устранить дефекты, допущенные на стадии проектирования. | Сложность представляет расчет тепловых и гидравлических параметров сети, а также устранение допущенных при разработке проекта ошибок. | |
Ограничения в этажности строений | Нет. | Нет. |
Ограничения по длине контура | Нет ограничений в протяженности длины контура. Возможна врезка дополнительных батарей в уже собранную линию. | Количество радиаторов на одном стояке ограничено. |
Расход материала | Удвоенный расход труб. | Установка только одной магистрали позволяет сэкономить на количестве трубного материала. |
Несмотря на увеличенный расход трубного материала, в целом затраты не многим выше альтернативного однотрубного комплекса. В 2-хтрубной системе используются трубы меньшего диаметра, которые и стоят значительно дешевле. | ||
Автоматическая балансировка системы | Возможность установки на каждый радиатор терморегулирующей головки, поддерживающей постоянную температуру теплоносителя. | Установка на каждую батарею специального байпаса с игольчатым или трехходовым краном. |
В сравнении с терморегулирующей головкой стоимость байпаса выше в 5 раз минимум. Это сводит на нет всю экономию бюджета на установке однотрубного отопления. | ||
Возможность ремонта радиатора без остановки всей системы отопления | Все элементы сети работают независимо друг от друга. Установка на каждом отопительном приборе на входе и выходе шаровых кранов позволяет осуществлять ремонтные работы при работающем отоплении. | Так как все элементы системы взаимосвязаны, неисправность одного из его участков приводит к блокировке всего контура. |
Равномерность прогрева отопительных приборов | Поступление в радиаторы воды сразу от котла обеспечивает единую температуру по всему контуру. | Прохождение воды последовательно через все батареи приводит к тому, что максимальная температура сконцентрирована на первом в сети радиаторе, каждый последующий нагревается все слабее. Это является причиной высокого коэффициента теплопотерь. |
Предлагаем ознакомиться Угольный фильтр для вытяжки, угольные фильтр для вентиляции, сорбентыКлассическая тупиковая разводка. Здесь показано 1 плечо на каждом этаже, при необходимости их количество можно увеличить до 2—3
В двухэтажных загородных домах применяется 2 типа двухтрубных систем:
- Тупиковая или плечевая. Подающая и обратная магистраль заканчивается на последнем радиаторе, по факту теплоноситель меняет направления движения и течет обратно к котлу.
- Попутная (кольцевая, петля Тихельмана). Трубопровод подачи заканчивается на последней батарее, а обратки – начинается от самого первого радиатора, проходит остальные обогреватели и возвращается к источнику тепла. Направление движения воды не меняется, отсюда и название.
В петле Тихельмана вода после выхода из батареи не разворачивается, а течет в прежнем направлении (классическая попутка)
Двухтрубные схемы практически безупречны, поэтому начнем с перечисления недостатков:
- протяженные ветви с большим числом отопительных приборов требуют глубокой балансировки, но при количестве батарей 5—6 шт. проблем не возникнет;
- трубопроводы петли Тихельмана неизбежно натыкаются на дверные проемы, которые приходится огибать разными способами;
- отопительная сеть, собранная из полипропилена, обойдется дороже аналогичной однотрубной системы;
- всё.
Минусов у двухтрубных схем действительно мало: они надежны, стабильны в работе, легко поддаются автоматической регулировке и одинаково хорошо функционируют с теплым полом, радиаторами и другими видами обогревателей. Плечи тупиковой разводки могут делаться разной длины и загруженности по числу батарей, а петля Тихельмана – образец гидравлического равновесия, не нуждающийся в балансировке.
Верхняя разводка отопительной системы заключается в том, что труба будет проходить под потолком, а к радиаторам будут спускаться дополнительные отводы. Обратная подача будет проходить вдоль пола. Плюсы данного способа состоят в легкости создания естественного движения воды в системе. Перепад высот создаст достаточную силу потока. Остается создать достаточный уклон и угол. Система все меньше стала пользоваться спросом, так как пользователям не нравится большое скопление труб.
Нижняя разводка труб заключается в подаче отопления снизу. При этом труба подачи находиться выше обратки. Ее можно провести в подвальном помещении или даже между чистовым и черновым полом. В этом случае циркуляция в системе будет принудительная. Поэтому и расположение радиаторов совсем не важно, что не скажешь про верхнюю разводку (в этом случае котел углубляют). Выбирая нижнюю разводку, у вас будет наименьшее количество выступающих труб и более эстетичный вид.
Монтаж двухтрубной системы отопления в частном доме своими руками
Пробный пуск
Под тупиковой двухтрубной системой понимается разнонаправленная подача движения обратки и теплоносителя. Так же существует попутная система, которую еще называют схемой Тихельмана. В последнем случае проще добиться балансировки. При использовании попутной системы движения и радиаторов с одинаковым количеством секций, у вас будет автоматически сбалансированная система.
Если вы решите установить разное количество секций на радиаторах в попутной схеме, то здесь шанс сбалансировать систему намного выше, чем с тупиковой системой. При балансировки разнонаправленной двухтрубной системы, необходима установка вентиля на первом радиаторе. Может возникнуть необходимость полного перекрытия первого радиатора. Здесь вам придется сделать выбор: не будет давать тепло первая или последняя батарея, так как сделать равную теплоотдачу в этом способе не удастся.
Принцип коллекторного распределения теплоносителя
Лучевая схема – это современная разновидность двухтрубной разводки, удовлетворяющая всем новым и старым требованиям: эффективность, экономичность за счет автоматизированного управления, полностью скрытая прокладка труб и так далее. В чем особенности системы:
- Теплоноситель от котла направляется в главный распределительный узел – коллектор.
- Радиаторы подключены подводками DN10—15 к гребенке по двухтрубной схеме, каждый к своей паре штуцеров на подающем и обратном коллекторе. Магистрали отсутствуют.
- Подводящие трубы утеплены и проложены скрыто по любому удобному маршруту – под напольным покрытием, за натяжными потолками либо в стенах.
- С помощью расходомеров коллектора (ротаметров) доступна ручная регулировка количества воды, направляемой к батарее. Если гребенку оснастить сервоприводами, подключенными к комнатному терморегулятору, управление потоком теплоносителя будет производиться автоматически.
Совершенство коллекторных схем отопления двухэтажных домов несколько омрачает высокая цена материалов. Гребенки с ротаметрами, трубный утеплитель, сервоприводы, — все указанные элементы стоят приличных денег. Недостаток второй: подобную систему сложно собрать в обжитых помещениях, не делая ремонта. Чтобы упрятать пучок трубопроводов, придется разобрать полы либо снять обшивку потолков.
Контуры напольного обогрева
Двухтрубных систем отопления существует множество разновидностей, которые классифицируются по отдельным признакам. Однако, не все они используются в быту. Целесообразно будет разобраться в основных схемах строения отопительных конструкций с двумя контурами.
Двухтрубная вертикальная система отопления.
Двухтрубная горизонтальная система отопления.
В зависимости от схемы монтажа двухконтурные отопительные системы подразделяются на горизонтальную и вертикальную.
Вертикальная система отопления предполагает наличие нескольких отдельных стояков, количество которых зависит от числа этажей, а также радиаторов, расположенных друг над другом. Горизонтальная же схема имеет один или два стояка и по несколько источников обогрева помещения, которые устанавливаются на одном этаже.
Отличительная особенность данных разновидностей – место расположения отопительного котла и расширительного бака. При верхней разводке они устанавливаются обычно под крышей строения, а под нижней подразумевается, что нагревательный прибор расположен под основной частью всей конструкции, как правило, в подвальном помещении.
Схема с встречным движением теплоносителя.
Схема с попутным движением теплоносителя.
Под конструкцией с попутным движением имеется в виду система, где нагретая жидкость в обеих магистралях проходит в одном направлении.
В случае со встречным, охлажденная вода из радиаторов выходит со стороны, обратной той, с которой она поступила от нагревательного элемента. При этом, данная конструкция предполагает наличие конечного радиатора, где будут соединяться две самые удаленные точки обоих контуров.
Схема конструкции с естественной циркуляцией делается таким образом, что движение теплоносителя обеспечивается за счет температурной разницы в контурах и их наклоне.
Система с принудительной циркуляцией подразумевает под собой установку на одном из контуров специального насоса, благодаря которому двигается теплоноситель. Как правило, он встраивается в трубу с обратным направлением воды. Данная схема наиболее популярна, так как позволяет равномерно распределять тепло по всему строению.
Концы труб Ø16 х 2 мм, уложенных змейкой либо улиткой, подсоединяются к гребенке, о которой говорилось выше и подробно рассказано в отдельной публикации. Коллектор со смесительным узлом или термоголовками RTL обеспечивает подачу в контуры теплоносителя с температурой не выше 50 °С.
Преимущества теплого пола очевидны – реальная экономия энергоносителей 15—20% за счет нагрева поверхности до температуры 20—25 °С и комфорт для проживающих в доме. Теперь о негативных моментах:
- Устройство теплого пола в двухэтажном жилище – затея не из дешевых. По стоимости материалов и монтажа это самый дорогой вариант отопления помещений.
- Греющие контуры, особенно в цементной стяжке, очень инертны в плане регулировки. Представьте, холодный монолит выходит на рабочий режим в течение суток. Чтобы комната не перегревалась, треть от потребной тепловой мощности должны поставлять батареи, быстро реагирующие на изменение температуры воздуха.
- В случае неисправности либо утечки воды в контуре бетонную стяжку придется ломать.
Способ устройства теплых полов без цементной стяжки
Невзирая на перечисленные проблемы, теплые полы используются домовладельцами все чаще – слишком уж комфортный обогрев и ощутима экономия топлива. В отличие от других систем отопления, греющие контуры абсолютно не портят интерьер помещений.
Монтаж двухтрубной системы отопления в частном доме своими руками
Использование двухтрубной системы отопления частного дома является гарантом обеспечения определенной температуры радиаторов. Причем в каждом радиаторе температура будет одинаковая.
При монтаже двухтрубной системы следует учитывать следующие правила:
- подающую ветку системы следует располагать выше отводящей;
- отводящий трубопровод должен быть расположен параллельно подающему;
- расширительный бак нужно устанавливать выше отопительного котла;
- в случае использования естественной циркуляции подающий трубопровод необходимо располагать под уклоном, который должен быть в сторону последнего радиатора;
- замыкающие отопительные приборы должны быть оснащены вентилями для спуска воды;
- в схеме системы полностью исключаются прямые углы, которые могут стать причиной воздушных пробок;
- при установке расширительного бака на чердаке нужно позаботиться об утеплении помещения;
- диаметры труб и элементов должны полностью соответствовать друг другу;
- крепления трубопровода системы должны соответствовать действующим нормам.
Монтаж системы необходимо начинать с установки котла. После он соединяется с расширительным баком и коллектором. После этого нужно сам коллектор соединить с каждым отдельным радиатором. После чего монтируется отводящий трубопровод. В случае использования циркуляционного насоса нужно учитывать, что ему противопоказано воздействие высокой температуры. Его нужно устанавливать именно в отводящий трубопровод.
Материал для трубопровода системы может быть различным и полностью зависит от предпочтений владельца. Также следует обращать внимание на гидравлические расчеты.
Несмотря на сложность монтажа, а также использование большого количества труб, высокая эффективность системы делает ее более популярной, чем однотрубная система отопления.
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).
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.
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.
- 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.
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.
В представленном ниже видео монтаж двухтрубного контура отображён во всех деталях.
Пробный пуск
1. Установка котла и монтаж верхней магистрали, по которой вода будет подаваться на радиаторы.
2. В магистраль включается расширительная ёмкость, оснащённая сливным краном и контрольным патрубком.
3. Проводка магистрали по помещению таким образом, чтобы её путь пролегал через все места, где установлены батареи.
4. Параллельно первой магистрали проводится обратная. В неё, в удобном месте, врезается циркуляционный насос.
5. Теперь можно подключать радиаторы. Лучше оснастить их запорными кранами как на входе, так и на выходе — это позволит каждому радиатору работать автономно, и в случае, если одному из них понадобится ремонт, его можно будет произвести, не отключая отопление полностью.
Важные нюансы при монтаже отопления по двухтрубной схеме:
- Между первым и последним радиаторами в цепи должен быть уклон около 1 см/м.
- Следует по возможности избегать прямых углов соединения труб, так как это может снизить скорость потока воды. Лучше использовать связку из двух полуотводов.
- Если котёл и компенсационный бак установлены на чердаке, то чердак должен был хорошо утеплён. Кроме того, трубы, проходящие по чердаку, нужно оснастить теплоизоляцией.
- Радиаторы должны быть оснащены кранами Маевского для стравливания воздуха — это упростит задачу по запуску и развоздушиванию.
После монтажа систему нужно опрессовать, чтобы исключить утечки и плохие соединения. Для этого открываются все краны, кроме внешних, после чего электрическим или ручным насосом подаётся вода, и нагнетается давление до 3-4 атмосфер.
Затем проводится визуальный осмотр всех соединений на предмет протечек. Если таковые есть, они устраняются, и процедура повторяется.
При монтаже конструкции следует придерживаться определенных правил:
- любая двухтрубная система включает в себя 2 контура: верхний служит для подачи горячего теплоносителя к радиаторам, нижний − для отвода охлажденного;
- трубопровод должен иметь небольшой наклон в сторону конечного радиатора;
- трубы обоих контуров должны быть параллельными;
- центральный стояк необходимо утеплять для предотвращения тепловых потерь при подаче теплоносителя;
- в реверсивных двухтрубных системах необходимо предусмотреть несколько кранов, с помощью которых возможен слив воды из устройства. Это может понадобиться при ремонтных работах;
- при проектировании трубопровода нужно предусмотреть наименьшее возможное число углов;
- расширительный бачок должен устанавливаться в самом высоком месте системы;
- диаметры труб, кранов, сгонов, соединений должны совпадать;
- при монтаже трубопровода из тяжелых стальных труб для их поддержки нужно установить специальные крепежи. Максимальное расстояние между ними составляет 1,2 м.
Как сделать правильное подключение радиаторов отопления, которое позволит обеспечить максимально комфортные условия в квартире? Монтируя двухтрубные системы отопления, необходимо придерживаться такой последовательности:
- От отопительного котла отводится центральный стояк системы отопления.
- В самой высокой точке центральный стояк заканчивается расширительным бачком.
- От него по всему зданию разводятся трубы, которые подводят горячий теплоноситель к радиаторам.
- Для отвода охлажденного теплоносителя от радиаторов отопления при двухтрубной конструкции прокладывается параллельный подводящему трубопровод. Его необходимо подключить к нижней части отопительного котла.
- Для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя нужно предусмотреть электрический насос. Он может быть установлен в любой удобной точке. Чаще всего его монтируют недалеко от котла, возле точки входа или выхода.
Подключение радиатора отопления не такой уж сложный процесс, если подойти к этому вопросу скрупулезно.
О совместимости с различными котлами
При выборе схемы отопления в двухэтажный дом нужно учесть тип источника тепла. Например, с настенным газовым котлом способны работать все системы, кроме гравитационной. При отключении электричества теплогенератор попросту остановится. Лучший вариант для самотека – энергонезависимый напольный агрегат либо кирпичная печь с водяным контуром (баком – котлом, но не змеевиком!).
Из-за малой скорости движения и медленного отбора теплоты отопительный агрегат станет перегреваться и закипать, рано или поздно случится авария. Обязательно нужна буферная емкость, отбирающая лишнюю энергию, причем подключенная по всем правилам самотека – большими диаметрами и с уклонами. Сооружение выйдет громоздким и некрасивым.
Закрытые системы двухэтажных домов совместимы с любыми котлами, в том числе двухконтурными. Единственная рекомендация: при подключении к твердотопливным агрегатам лучше использовать теплоаккумулятор, который не даст теплоносителю закипеть и предотвратит аварию.
Как сделать расчет
Без предварительного расчёта мощности будущей отопительной системы добиться комфортного тепла в доме достаточно сложно. Тепловой расчёт помогает подобрать:
- нагревательный котёл оптимальной мощности;
- радиаторы с необходимым количеством секций;
- трубы, запорную арматуру и пр.
Для теплового расчёта понадобятся следующие данные:
- Общая площадь строения и каждого помещения в отдельности, высота потолков.
- Назначение каждого помещения (спальня, гостиная, кухня, подсобка и т.д.).
- Наличие примыкающих к зданию строений.
- Материал, из которого возведена постройка (стены и потолок, пол и перекрытия, крыша).
- Используемый вид утеплителя.
- Количество, тип и размеры окон и наружных дверей.
- Длительность отопительного сезона и «роза ветров» местности, средние температурные минимумы в данный период.
- Желаемая температура в доме.
- Точки подключения к коммуникациям (газ, электросеть, водопровод).
Расчёт необходимой тепловой мощности позволит подобрать точную модель нагревательного котла и радиаторов.
- Q – Тепловая мощность (ватт).
- S – Внутренняя площадь строения (м²).
- A – Количество ватт от общей мощности отопительной системы на 1м² (обычно это 100 – 150 ватт).
- k – Коэффициент запаса мощности на случай сильных морозов (1,2 или 1,25).
Данный метод прост, однако не всегда является оптимальным решением, т.к. не учитывает ни климатические особенности региона, ни высотных показателей помещений, ни характеристик материалов, из которых построен дом и пр.
Метод 2. Расчёт мощности отопления по объёму помещения и климатическим особенностям региона.
- Q – Тепловая мощность (ватт).
- S – Внутренняя площадь строения (м²).
- B – Высота стен (м).
- C – Корректировочный коэффициент теплопотерь (для отдельно стоящих зданий, например, он равен 60).
- X – Региональный коэффициент.
- E – Количество дверей.
- F – Количество окон.
Тип зимы | Регион | Региональный коэффициент |
Теплая зима | Юг, Черноморское побережье | 0,7 — 0,9 |
Умеренная зима | Средняя полоса России, Северо-Запад | 1,2 |
Суровая зима | Сибирь | 1,5 |
Экстремально холодная зима | Чукотка, Якутия, Крайний Север | 2 |
Создаваемое в системе давление теплоносителя не является постоянной величиной. На него постоянно влияет создаваемая в трубопроводе сила трения, корректировка температурных показателей и пр. Это может привести к разбалансировке отопительного контура.
Избежать этого позволяет гидравлический расчёт, обеспечивающий поступление к каждому радиатору теплоносителя в количестве, необходимом для поддержания заданных параметров. В ходе расчёта определяются:
- диаметр и пропускная способность труб;
- потенциальные места потери давления;
- оптимальный объём теплоносителя;
- условия гидравлической увязки.
- V – Объём водяной массы отопительной магистрали.
- 13,5 – Ср. объём теплоносителя на единицу мощности котла.
- Q – Мощность котла (кВт).
Расчёт объёма теплоносителя может производиться и по фактической ёмкости контура, когда суммируются все объёмы составляющих элементов контура (труб, радиаторов и т.п.).
- V – Скорость движения теплоносителя (м/с).
- Q – Мощность котла (ватт).
- L – КПД котла.
- K – Температура теплоносителя на выходе из котла.
- Ko – Температура теплоносителя на обратке.
Оптимальной скоростью движения жидкости считается показатель в интервале от 0,3 до 0,7 м/с. Отклонение от установленного норматива грозит либо завоздушиванием контура, либо излишними шумами.
Диаметр трубы
Определение сечения трубы основывается на результатах теплового и гидравлического расчёта.
- D – Сечение трубы (см).
- Q – Мощность котла (ватт).
- K – Температура теплоносителя на выходе из котла.
- Ko – Температура теплоносителя на обратке.
- V – Скорость движения теплоносителя (м/с).
Расчёт достаточно сложный, поэтому проще использовать готовые таблицы или специальные онлайн-калькуляторы, широко представленные на просторах интернета.
В итоге всех расчётов чертится план индивидуального отопления частного дома (квартиры) с обозначением схем и данных каждого элемента системы.
Гидравлический расчёт требуется для оптимизации отопления. Правильный расчёт позволит сократить расход газа или электричества (в зависимости от того, на чём работает котёл), и при этом обеспечить теплом всё отапливаемое помещение.
Расчёт позволяет определить наиболее подходящие комплектующие для отопления, начиная от мощности котла и заканчивая диаметром труб. Он базируется на основных параметрах системы, таких как протяжённость, количество радиаторов, гидравлическое сопротивление элементов, скорость потока и др.
Из данной статьи выносится простая мысль: монтаж двухтрубной системы отопления может себе позволить каждый, в этом нет ничего сложного. Важно изначально корректно составить план, подобрать нужный для себя тип и произвести индивидуальный расчёт.
Как правильно запустить систему?
- Непосредственно перед запуском перекройте все краны на радиаторах — как впускные, так и выпускные.
- Наполнять систему водой следует медленно, иначе может произойти гидроудар. Вначале заполняется контур подачи, пока в нём не установится рабочее давление.
- Теперь открывается подающий кран на первом радиаторе в цепи, а затем, с помощью крана Маевского из него по максимуму стравливается воздух.
- Когда из крана Маевского ровной струйкой потечёт вода без воздушных пузырьков, его нужно закрыть, и медленно открыть выпускной кран радиатора. Эту процедуру требуется проделать с каждым радиатором по очереди.
- Если после запуска из некоторых батарей слышны шумы и стуки, то можно повторить вышеописанную процедуру через некоторое время, когда воздух в батарее поднимется наверх.
Однако невозможно выпустить из системы сразу весь воздух, он будет сам выходить через бак расширения в течение некоторого времени.
- Перед запуском выполняется визуальный контроль целостности и герметичности котла, радиаторов, труб и соединительных элементов, функционирование воздухоотводчиков и спускных клапанов. Также проверяется тяга и целостность дымохода. При необходимости осуществляется его очистка и ремонт.
- Закрытые контуры отопления требуют предварительной гидродинамической промывки, осуществляемой особым фильтрующим насосом.
- Для опрессовки закрытая система наполняется повышенным объёмом теплоносителя (порой, воздуха) через подпиточный узел, размещённый в самой низкой точке контура.
- В качестве теплоносителя используется специальный антифриз (лучше, пропиленгликоль, безопасный для здоровья человека) или обычная дистиллированная вода.
- Посредством кранов Маевского (патрубков или клапанов) спускается находящийся к магистрали воздух до тех пор, пока не потечёт жидкость.
- Запуск котла производится согласно рекомендациям производителя.
- По факту нагрева теплоносителя на котле открывается подпиточный кран, подающий жидкость в контур. Для проверки давления используются манометры котла. Показатель давления не должен превышать 3 атмосфер.
- Давление воздушной камеры расширительного бачка должно быть выше системного на 5 – 7%.
В результате отопление должно стабильно держать выставленную температурный режим без скачков давления.
Сброс воздуха с помощью крана Маевского.
После установки отопительного оборудования, его визуальной проверки и устранения неполадок, можно приступить к первому запуску всей системы. Главное, сделать это грамотно, следуя определенным правилам по порядку для того, чтобы избежать негативных последствий:
- Перекрываются впускные и выпускные краны на всех радиаторах.
- Медленно запускается вода в систему – сначала в подающий контур для установления в нем рабочего давления.
- Открывается кран первого радиатора в цепи для заполнения теплоносителем и выпускается воздух с помощью прибора Маевского, который затем закрывается. После чего необходимо открыть кран для выпуска воды. Подобная процедура повторяется со всеми радиаторами по очереди.
Если в каком-либо из радиаторов будут слышны посторонние звуки, следует повторить вышеописанные действия через некоторое время. При этом необходимо учитывать, что сразу избавиться от лишнего воздуха, создающего шум в батареях, не получится, но он выйдет естественным путем через расширительный бак, спустя определенный период.
С помощью рекомендаций специалистов и подробной инструкции поставить двухтрубную систему отопления своими руками будет не слишком затруднительно. Но, когда она будет установлена, владелец строения сможет пользоваться удобной и функциональной конструкцией в течение долгого времени.