Закрытая система отопления загородного дома: схемы, расчет, заполнение

Одной из конструкций, предназначенных для прогрева частного дома, является однотрубная система отопления. Данная система достаточно проста, поэтому ее часто берут на вооружение владельцы частных домов. В данной статье будет рассмотрена схема однотрубного отопления частного дома и ее особенности.

Подробный обзор

Как работает отопление с естественной циркуляцией теплоносителя

Работа такой системы отопления основана на элементарных законах физики: при нагревании плотность жидкости изменяется (она становится меньше) и ее потоки поднимаются вверх. Менее холодная жидкость соответственно устремляется вниз – получается так, что холодная вода выталкивает нагретую. Именно на этих свойствах жидких веществ и основан принцип естественной циркуляции – помещенная в замкнутый контур и подогреваемая в одном месте вода создает непрерывно движущийся поток в направлении к горячему источнику.

Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя является достаточно капризной штукой – для ее правильной работы в процессе монтажа необходимо соблюдать массу требований, которые призваны улучшить циркуляцию жидкости и заставить такую систему отопления быстрее прогреваться. Вообще долгое прогревание этой системы многие относят к ее недостаткам, но этот мнимый отрицательный момент можно с легкостью отнести и к преимуществам. Ровно настолько, насколько долго естественное отопление прогревается, оно и остывает. В отличие от него, современные принудительные системы отопления охлаждаются в несколько раз быстрее.

Система отопления с естественной циркуляцией

Виды водяного отопления частного двухэтажного дома своими руками со схемами

Самые популярные и подходящие варианты отопительных систем с использованием воды – это с принудительной и естественной циркуляцией. Второй вариант не требует постоянного подключения к сети, практичен, так как перебои в подачи электроэнергии никак на наго не влияют. Выполняя монтаж такой системы, необходимо использовать трубы, имеющие внушительный диаметр, и устанавливать их под наклоном.

Вариант схемы отопления частного дома с естественной циркуляцией

Разберем, почему предпочтение отдают принудительной системе.

Естественный вариант поступления носителя тепла

Схема для двух этажей мало чем отличается от варианта с одним этажом. Она достаточно распространена и оправдывает свою популярность.

Обратите внимание! Правильно выбрать место монтажа расширительного бака.

Расширительный бачок совсем необязательно монтировать на чердаке, однако, оставить его сверху, на втором этаже. Таким образом будет обеспечиваться сток носителя тепла. Поступая сверху в батареи, тепло будет распределяться равномерно по площади всего дома. Следует соблюдать наклон труб в 3-5 градусов для постоянного стока жидкости.

Расширительный бачок находится на втором этаже

Подающие трубы могут располагаться под потолком или подоконниками. Такая система обогрева здания имеет ряд достоинств:

  • нет надобности в постоянном подключении к сети;
  • работает без перебоев;
  • легкость в использовании;
  • нет шума в процессе эксплуатации.

Как можно скрыть большие трубы

Минусов в таком варианте намного больше, поэтому владельцы домиков в два этажа предпочитают схему отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома. Недостатки естественного поступления воды по кругу:

  • сложный и длительный монтаж;
  • нет возможности обогревать площадь свыше 130 кв. м;
  • малая производительность;
  • из-за большой разницы температур между подачей и обраткой повреждается котел;
  • внутренняя коррозия из-за кислорода;
  • постоянная надобность отслеживать состояние труб и невозможность применять антифриз;
  • затратность установки.

Самостоятельный монтаж такой отопительной системы очень сложен, поэтому владельцы построек предпочитают принудительную систему, которую можно установить самостоятельно без затрат больших усилий.

Статья по теме:

Тепловой насос для отопления дома. В этой статье рассмотрен особенности данного способа отопления дома, критерии выбора, особенности монтажа, цены отдельных составляющих и общая стоимость реализации. проекта.

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома: ее достоинства и недостатки

Монтаж такого типа отопления намного легче выполнить самостоятельно. А также такой вид обогрева имеет ряд достоинств:

  • не требуется приобретать определенные трубы нужного диаметра;
  • можно применить недорогие радиаторы и сэкономить деньги;
  • большой срок эксплуатации узла, так как нет перепада температур;
  • можно регулировать уровень тепла;
  • простота монтажа.

Трубы с меньшим диаметром смотрятся намного лучше

Минусы у такой системы обогрева также присутствуют, но их значительно меньше. Во-первых, это работа от электросети, то есть при отключении подачи электроэнергии перестанет происходить обогрев дома. Во-вторых, присутствует шум от работы насоса, однако, он негромкий, поэтому практически незаметен.

Позитивные стороны и недостатки

Закрытый вариант водяной системы обрел популярность благодаря многочисленным достоинствам:

  • нет контакта с атмосферой – отсутствуют потери теплоносителя за счет испарения;
  • для заполнения сети в периодически протапливаемом здании можно применять антифриз;
  • здесь не нужны трубы больших диаметров, прокладываемые со значительным уклоном, как это делается при монтаже магистралей с естественной циркуляцией воды;
  • отсутствуют потери тепла через герметичный расширительный бак, поэтому схема считается более экономичной;
  • вода, находящаяся под давлением, прогревается значительно быстрее, а закипает при более высокой температуре, что снижает риск образования паровой пробки при аварийной ситуации;
  • система закрытого типа хорошо поддается регулированию как на отдельных участках, так и в целом.
Читайте также:  Дымоход из стальной трубы своими руками: этапы монтажа

Примечание. Герметичность дает еще один немаловажный плюс – теплоноситель не насыщается атмосферным воздухом через открытый бачок. Воздушные пузырьки могут попасть в трубопроводы только через подпитку от водоснабжения либо сквозь трещины в мембране бака.

Прокладка трубопроводов в полу и внутри стен

Небольшие диаметры трубопроводов и принудительная циркуляция – важнейшие аргументы в пользу современных закрытых сетей отопления. Всю разводку можно упрятать в стены или полы, а трубы прокладывать с минимальным уклоном. Он служит только для слива воды при ремонте или промывке радиаторов и магистралей.

Теперь о ложке дегтя в бочке меда. Дело в том, что закрытая система отопления частного дома неспособна функционировать автономно, поскольку зависит от электричества, питающего насос. Поэтому при частых отключениях электроэнергии рекомендуется обзавестись блоком бесперебойного питания либо электрогенератором, дабы не остаться без тепла.

Справка. В интернете можно отыскать альтернативные варианты — закрытые системы, выполненные по образцу гравитационных (самотечных). То есть, большими трубами со значительными уклонами. Но тогда половина вышеперечисленных достоинств теряется, а стоимость монтажа возрастает.

Второй негативный момент – сложность удаления воздушных пробок в процессе заливки воды, опрессовки и запуска отопления. Но данный минус не станет проблемой, если удалять воздух согласно общепринятой технологии.

Достоинства и недостатки однотрубных систем

Однотрубная система отопления частного дома имеет несколько весомых положительных качеств:

  1. Простота. Монтаж и ремонт однотрубного отопления очень часто осуществляется самостоятельно владельцами домов – и все благодаря простоте конструкции.
  2. Дешевизна. Стоимость элементов системы достаточно низка, что в немалой степени связано с простотой такого отопления. Для обустройства требуется достаточно скромный набор материалов – например, труб потребуется всего два вида (одна для основной магистрали, вторая – для подводок). Вертикальная система, естественно, обойдется дороже, ведь ей требуется два контура трубопровода.
  3. Возможность модификации. При наличии бюджета систему можно доработать, используя радиаторные термостатические клапаны, позволяющие регулировать температуру каждого отопительного прибора по отдельности. Впрочем, остается популярной и двухтрубная система. Довольно часто схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома позволяет решить многие задачи, с которыми однотрубная не справилась.

Также стоит отметить и основные недостатки однотрубного отопления:

  1. Каждая последующая батарея получает меньше тепла, что особенно заметно в системах с нижней разводкой.
  2. Максимальная эффективность системы достигается только при установке циркуляционного насоса, что автоматически делает отопление энергозависимым.
  3. Эффективность однотрубного отопления снижается при увеличении площади и этажности здания, в котором установлена система.

Виды систем отопления домов

Отопление с естественной циркуляцией имеет несколько разновидностей. Оно может быть:

  1. двухтрубным с верхней разводкой;
  2. двухтрубным с нижней разводкой;
  3. однотрубным с верхней разводкой.

В системах с естественным перетеканием теплоносителя в малоэтажных строениях величина циркуляционного давления сравнительно небольшая.

Поэтому в них не стоит допускать очень больших скоростей перетекания воды по трубам. Для таких систем рекомендуется устанавливать трубы большого диаметра.

При значительной длине трубопровода внутреннее сопротивление в нем возрастает, а из-за увеличения диаметра, оно уменьшается. Довольно часто можно наблюдать, что диаметр трубы на дальнем стояке от котла существенно больше, чем самый ближний.

Рассчитывая диаметры и расстояния до труб, можно уравнивать параметры сопротивления, а также количество воды, перемещаемой по системе.

Двухтрубные системы отопления

В двухтрубных системах отопления все нагревательные приборы, которые размещены с отопительным котлом на одном уровне или же ниже его, не будут нагреваться вообще.

Двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией. Нажмите для увеличения.

Практика показывает, что для этих систем наименьшее расстояние между центров нагревательных элементов, располагающихся на первых этажах и центром отопительного котла должно быть не меньшим, чем 3 метра.

Виды систем отопления домов

Для такой двухтрубной системы монтажа котельная должна размещаться в подвальном помещении.

Однотрубное отопление с естественной циркуляцией воды

Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией. Нажмите для увеличения.

Описанный выше недостаток отсутствует в однотрубных системах.

Ведь гидростатический напор, который заставляет перетекать воду по системе, может образовываться из-за охлаждения воды в трубах, подводящих подогретую воду в батареи радиаторов или же отводящих охлажденную воду от самих батарей прямо к отопительному котлу.

Виды систем отопления домов

Такое остывание трубопроводов приносит двойную пользу:

  1. Во-первых — оно прекрасно способствует созданию повышенного гидростатического напора.
  2. Во-вторых — создает дополнительный обогрев помещений.

Из-за этого эффекта в однотрубных схемах трубопровод прокладывается открыто и его ничем не изолируют. А самый главный трубопровод — стояк для подачи горячей воды — старательно теплоизолируется.

Остывание воды в этом стояке может привести к снижению температуры, увеличению плотности самого теплоносителя, что приведет к падению гидростатического напора во всей системе. Именно так и происходит саморегулирование системы.

Виды систем отопления домов

Естественное отопление дома, благодаря одновременному изменению количества воды и ее температуры, будет обеспечивать необходимую теплоотдачу во всех приборах отопления, что будет способствовать поддержке ровного микроклимата, обеспечивающего комфортную температуру.

Похожие записи: Принцип работы системы отопления с принудительной циркуляцией Способы промывки системы отопления частного дома Обогрев помещения: какая схема системы отопления частного дома своими руками вам подойдет?

Поделиться:

Расчет системы отопления

После того, как вы определились со схемой СО, посоветовались со специалистами, можно переходить к самой сложной части работ – расчетам.

Читайте также:  Монтаж системы отопления: правила и описание

Совет: от того, насколько точно проведены все вычисления зависит эффективность работы системы отопления. Сделать расчет системы отопления частного дома своими руками достаточно сложно. Лучше всего доверить данную работу профессионалам.

Если вы решили, что справитесь самостоятельно и не желаете оплачивать труд квалифицированных теплотехников, то далее буде дана методика гидравлического расчета двухтрубной системы отопления, которая включает в себя:

  1. Вычисления потерь в контуре.
  2. Расчет диаметра трубопровода.
  3. Подбор мощности и количества радиаторов.

Кроме этого, вам потребуются данные по необходимой мощности котельной установки, теплопотерям каждого отапливаемого помещения в доме, данные о количестве теплоносителя для вычисления объема расширительного бака.

  • Мощность котельной установки рассчитывается исходя из рекомендованной удельной мощности: Wк = Wуд х S/10, где S/10 – это объем отапливаемого помещения деленная на 10 м3. Рекомендованная мощность Wуд зависит от региона. Данные даются в специализированной литературе. Искомые данные являются необходимой мощностью котельной установки для вашего дома.
  • Диаметр трубопровода можно рассчитать используя специальные таблицы, а можно, воспользовавшись формулой вычисления расхода воды на каждом участке контура G = 3600Q/(c∆t), а после, воспользовавшись формулой S = GV / 3600v рассчитать проходное сечение на каждом участке системы.
  • Чтобы точно знать объем расширительного бака, следует вычислить количество теплоносителя в системе. Зная расширение теплоносителя при определенной температуре нагрева, можно сделать вывод о его емкости.

Важно! Как правило, емкость расширительного бачка принимается как 10% от количества теплоносителя в СО.

  • Мощность и количество радиаторов подбирается исходя из того, сколько требуется тепловой энергии для обогрева конкретного помещения. При хорошей теплоизоляции это 20 Вт; при средней – 34; при плохой 41. Далее количество ватт необходимо помножить на кубатуру помещения и разделить на мощность одной секции выбранного вами радиатора. Полученное значение и будет количеством секций батарей, необходимого для обогрева конкретного помещения.

Ну и последнее, самое сложное – это рассчитать потери в контуре. Для этого рекомендуем воспользоваться специально разработанным программным обеспечением.

Совет! Чем точнее будут произведены все расчеты, тем проще вам будет производить балансировку всей системы отопления.

Схема отопления одноэтажного дома — варианты и примеры устройства надежной системы

Частный дом пока что у большинства среднестатистических граждан ассоциируется с одноэтажным строением.

Возможно еще сильны у нас «советские» стереотипы, а может быть пришли кризисные времена, заставившие считать не только расходы на стройматериалы, но и то, во сколько обойдется содержание домовладения.

Особую актуальность в этом плане имеет топливо, которое будет обеспечивать нормальные бытовые условия проживания в доме: без него не приготовишь пищу и не отопишь помещения. Радивый хозяин еще на этапе создания проекта будущего строения учитывает все системы жизнеобеспечения.

Совет

В частности одной из первых разрабатывается схема отопления одноэтажного дома. Хотя в определенный период времени и люди, живущие в частном доме большую часть жизни, также сталкиваются с задачей модернизации существующей отопительной системы или ее полной замены.

Любая система отопления начинается с выбора правильного котла

Виды топлива для систем отопления ↑

  • Дрова.
  • Торф.
  • Уголь.
  • Газ.
  • Жидкое топливо.

Однотрубная система и ее конструкция ↑

Безусловно, конструктивное решение отопительной системы в первую очередь зависит от финансовых возможностей хозяина.

В техническом воплощении любой системы в настоящий момент никаких ограничений нет – на рынке есть материалы и оборудование на любой кошелек.

Традиционной и самой доступной является однотрубная система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией. В качестве теплоносителя используется вода.

[include id=”5″ title=”РСЯ – в записи”]

Значительно усилит эффективность такой системы установка циркуляционного насоса, но крайняя необходимость в этом возникнет только при обустройстве дома с большой площадью. Если же речь идет о дачном домике или небольшом коттедже, то без него можно вполне обойтись.

Однотрубную систему лучше применять с циркуляционным насосом — это увеличит эффективность в разы

Схема однотрубной отопительной системы включает:

  • Источник теплоснабжения, к примеру, нагревательный котел.
  • Схема отопления одноэтажного дома — варианты и примеры устройства надежной системы
  • Расширительный бак.
  • Трубопроводную разводку.
  • Элементы подводки к радиаторам.
  • Виды однотрубной системы ↑

    • Звездообразная.
    • Лучевая.
    • Коллекторная.

    Любая отопительная система с водяным теплоносителем обязательно включает радиаторы

    От котла нагретая вода попадает по трубопроводам и подводам к отопительным приборам, а попав в радиаторы, отдает свое тепло. Возвращается остывший теплоноситель по той же трубе назад в систему теплоснабжения. В верхней точке такого отопления, которое называют «горизонтальным», располагается расширительный бак.

    Пример устройства однотрубной системы с естественной циркуляцией

    [include id=”6″ title=”РСЯ – в записи”]

    Двухтрубная система – снабжение дома горячей водой ↑

    Схема отопления одноэтажного частного дома может подразумевать и двухконтурное выполнение. В таком случае дом будет не только отоплен, но и снабжен горячей водой.

    Очень часто можно встретить и две параллельно функционирующие одноконтурные системы: одну используют для обогрева, а вторую – для подачи горячего водоснабжения.

    В этом случае стоит учитывать, что монтаж второго контура приведет к увеличению энергозатрат примерно на 25%.

    Пример устройства и работы двухтрубной системы отопления

    Пример устройства однотрубной системы отопления на ВИДЕО ↑

    Какой бы проект отопления одноэтажного дома не был выбран, важно найти оптимальное соотношение между энергозатратами и теплопотерями. Кроме того нужно учитывать мощностные характеристики отопительного котла и эффективность радиаторных батарей. В качестве примера приводим видео вариант устройства однотрубной системы в частном доме.

    Монтаж отопления без насоса

    Теперь разберемся, как сделать циркуляцию воды без насоса. Поскольку давление в сети равно атмосферному, эффективность работы системы значительно снижается при неправильном расчете уклона трубопровода, большом количестве поворотов контура и нарушениях при монтаже.

    Читайте также:  Отопление частного дома солнечными батареями схемы и устройство

    Схема однотрубной отопительной системы для частного дома

    Для устройства эффективной гравитационной сети придерживайтесь следующих правил:

    • минимальный уклон обратных труб в сторону отопительного котла должен быть равен 0,5 %/м.п.;
    • разводку можно делать из труб с диаметром не менее 5 см (обращайте внимание на тип трубопровода);
    • учитывайте особенности используемого теплоносителя и схему подачи.
    Монтаж отопления без насоса

    Проще всего сделать необходимый уклон обратки в сторону нагревательного агрегата, если установить его в подвальном или цокольном этаже. Но если таких помещений нет, то пол в котельной на 1-ом этаже делают чуть ниже уровня пола в доме.

    Выбор уклона и диаметра труб

    Для устройства сетей с гравитационным током подходят следующие трубопроводы:

    1. Стальные трубы отличаются прочностью, приемлемой ценой и могут выдерживать значительное давление. Однако в сетях открытого типа, куда попадает воздух, они подвержены коррозии.
    2. Трубопроводы из металлопластика мало весят, менее подвержены засорению из-за гладкой внутренней поверхности. Они устойчивы к коррозии, а их линейное расширение при нагреве незначительное.
    3. Трубы из полипропилена ценятся за герметичность и прочность, долговечность, простоту монтажа и устойчивость к низким температурам. Для соединения отдельных участков трубопровода нужно купить или взять в аренду паяльное оборудование.
    4. Медные элементы самые дорогие, поэтому используются не так часто. Они могут похвастаться высокой теплоотдачей, долговечностью и внешней привлекательностью.

    Для правильного выбора диаметра труб нужно провести теплотехнические расчеты. Если сечение магистрали будет слишком большим, то расходы на обогрев дома существенно возрастут. При этом теплоотдача приборов уменьшится.

    Выбор теплоносителя

    В качестве теплоносителя в системах с гравитационным током можно использовать воду или антифриз. Обычно для этих целей применяют воду, потому что антифриз имеет более высокую плотность и меньшую теплоотдачу, что способствуют повышенному расходу времени и топлива на обогрев дома.

    Если зимой дом длительное время будет не отапливаться, то лучше предпочесть антифриз. В этом случае на время отсутствия хозяев не нужно сливать воду из системы, чтобы она не замерзла. За счет лучшей текучести антифриз не замерзает при минусовых температурах.

    Монтаж отопления без насоса

    Верхняя и нижняя разводка

    Подача теплоносителя к батареям может быть верхней и нижней:

    1. Верхняя подача идеально подходит для домов с гравитационным током теплоносителя. Трубы разводки прокладывают под потолочной поверхностью. За счет верхней подачи воды из отопительных приборов легко стравливать воздух посредством кранов Маевского. При верхнем наполнении целесообразно использовать однотрубную разводку, потому что она будет более эффективной.
    2. Для устройства нижней подачи трубы нужно проложить около пола. Здесь они менее заметны, поэтому не портят интерьер комнаты. Но совмещать нижнюю подачу с однотрубной разводкой не рекомендуется ввиду ее невысокой эффективности. Нижнее наполнение лучше делать при повышенном давлении в контуре.

    Если способ подачи выбрать неправильно, то эффективность обогрева дома уменьшится. Для решения проблемы придется установить насосное оборудование. Циркуляционный насос улучшит движение теплоносителя в сети.

    Ошибки и проблемные моменты

    Чтобы сэкономить, многие упрощают конструкцию, исключая важные элементы. Но этого делать не следует, по следующим причинам:

    Ошибки и проблемные моменты
    1. При закрытых батареях и функционирующем тёплом полу, насосы котла и ТП будут мешать работе друг друга.
    2. При функционировании радиаторов и пола с обогревом, насос пола может понижать давление, тем самым уменьшать циркуляцию воду в батареях.
    3. Даже при остановке котельного оборудования, насос ТП осуществляет движение жидкости через котёл и радиаторы, что нецелесообразно. И если с ненужным перемещением теплоносителя в батареях можно справиться, установив обратный клапан, то остановить движение водяных потоков в котле не удастся.
    4. Отсутствие защитного термостата может спровоцировать выход из строя смесительного узла, чрезмерно горячая вода попадёт в трубы пола, и есть риск повреждения стяжки.
    5. При отсутствии перепускного крана, если закрываются петли пола, циркуляция жидкости в них прекращается. При этом если забыли выключить насос, то он работает на закрытую задвижку и нагревается, что приводит к быстрому выходу из строя.

    Можно не устанавливать перепропускной клапан, если:

    Ошибки и проблемные моменты
    • один контур пола будет постоянно открыт;
    • насос имеет частотное регулирование;
    • автоматика ТП может управлять циркуляцией, и если надо, отключать оборудование.

    Решили обогревать частный дом с использованием системы отопления комбинированного типа — тёплый пол и радиаторы, следует ознакомиться со всеми схемами, их плюсами и минусами. Только потом, нужно переходить к выбору модели, в соответствии с вашими требованиями, финансовыми возможностями и характеристиками помещения.

    Ошибки и проблемные моменты

    Видео инструкции

    Какие возможности дает ЗСО

    Использование в качестве теплоносителя не только воды, но и низкозамерзающих жидкостей. Это немаловажно в тех случаях, когда, например, котел задействован для обогрева не только жилого дома, но и иного (подсобного) строения, расположенного на приусадебном участке. Или для загородных построек, если хозяева в отъезде, а линия эл/снабжения обесточилась. Применение в качестве теплоносителя того же антифриза значительно снижает риск размораживания системы.

    Подключение нескольких дополнительных контуров.

    В системах с принудительной циркуляцией можно монтировать трубы меньшего сечения, чем с естественной, а их себестоимость ниже.

    Высокая скорость прогрева контура. В этом плане аналог с самотоком более инертен.

    Герметичность мембранного бака резко снижает вероятность «завоздушнивания» системы.

    Максимальная теплоотдача, обусловленная скоростью перемещения жидкости. Она за время нахождения в трубах не остывает до такой степени, как в системе с ЕЦ. Как следствие, на ее вторичный подогрев энергии тратится меньше.