Схемы организации системы отопления в частном доме

Система отопления частного дома имеет довольно сложное устройство, но если разобраться со всеми тонкостями работы, то можно произвести ее монтаж своими руками. Перед тем, как приступить к работе, требуется разобраться, какие бывают разновидности циркуляции теплоносителя в отопительном оборудовании, а также понять, как правильно осуществляется разводка труб отопления.

Схема отопления частного дома

На схеме представлены отопительные приборы: отопительный котел, расширительный бачок, трубы, а также показано движение теплоносителя. Схема разводки здесь двухтрубная, на иллюстрации видно, что к каждой батарее подходит две трубы. Одна обеспечивает прямой ток, по ней поступает теплоноситель (показано красным), а вторая – необходима для обратного тока (выделена синим), то есть отвода остывшего теплоносителя к котлу отопления. Организация подобной системы отопления подробно рассмотрена в тексте статьи.

Циркуляция теплоносителя

Циркуляция теплоносителя осуществляется по замкнутому контуру в двух режимах: естественном и принудительном. После нагревания жидкости в котле она поступает в радиаторы посредством трубопроводов. Эта составляющая контура – прямая. После попадания в батареи отопления происходит остывание теплоносителя, после чего он поступает в котел с целью нагревания, эта составляющая контура – обратная. С целью повышения скорости циркуляции используют насосы, они врезаются в трубы, расположенные по обратному ходу.  В составе некоторых моделей котлов предусматривается такой насос.

Естественная

Жидкость по трубам движется самотеком в результате физического эффекта, который возникает из-за изменения плотности теплоносителя. Нагретый поток характеризуется малой плотностью, а холодный – большой, поэтому он вытесняет жидкость, которая нагрелась в котле. После этого горячая жидкость уходит по стояку, а дальше разделяется на горизонтальные ответвления, которые проведены под малым углом. Из-за такого расположения труб жидкость движется самотеком. Естественная циркуляция несложная, ее легко реализовать, прокладка не займет много времени, и, кроме того, ее работа не определяется функционированием прочих коммуникаций. Таким образом реализована возможность автономного характера работы. Однако, подобная схема отопления применима только для обогрева домов с небольшой площадью – контур по длине не превышает 30 метров.

К достоинствам схемы с естественной циркуляцией по праву относятся:

• малая стоимость оборудования и комплектующих;
• легкость монтажа и эксплуатации;
• отсутствие потребности в насосах для обеспечения циркуляции;
• отсутствие вибрации и шума при работе;
• долговечность использования;
• легкость ремонтных работ;
• возможность саморегуляции;
• хороший уровень теплоустойчивости;
• перемещение теплоносителя возможно благодаря разницам его температур и плотностей на противоположных частях отопительного контура.

Перемещение теплоносителя осуществляется от котла к приборам отопления и обратно благодаря колебаниям термодинамических параметров при прохождении по контуру. Сначала происходит нагревание воды посредством работы котла, после этого наблюдается повышение ее плотности при прохождении по трубопроводу. Из-за действия гравитационных сил провоцируется замена холодного теплоносителя на горячий, имеющий более высокий уровень температуры и меньший – плотности. Нагретая посредством котла вода характеризуется меньшей плотностью, в результате этого из-за воздействия естественных сил и физических законов происходит ее перемещение по стояку.

По мере прохождения контура происходит передача тепловой энергии отопительным приборам, которые, в свою очередь, передают ее в помещение посредством нагрева воздушных масс. Реализуется постоянное вытеснение остывшей воды из батарей отопления горячей, холодная вода поступает обратно и нагревается посредством работы котла.

Принудительная

Движение теплоносителя возможно в результате разницы уровня давления в составляющих прямого и обратного тока. Для подобной организации отопления нет ограничений к использованию. Работоспособность схемы находится в зависимости от комплектации насосом и его электроснабжения.

Схемы разводки труб

Разводка труб подразумевает различные варианты подключения отопительных приборов к источникам тепловой энергии. Выделяют последовательную (однотрубную), параллельную (двухтрубную), коллекторную (лучевую) разводку.

Однотрубная

Горячий теплоноситель проходит последовательным образом все отопительные приборы и передает каждому определенный процент тепловой энергии. Подобное водяное отопление считается самым простым. Оно задействует немного комплектующих и времени. Стоит отметить, что для однотрубной разводки характерны недостатки: нет возможности изолированной регуляции теплоотдачи любого устройства, снижается объем тепловой энергии при удалении от центрального отопительного узла.

Однотрубная (одноконтурная) схема отопительной системы

На схеме изображена однотрубная система, которая включает котел отопления, отопительные приборы, трубы и расширительный бачок. Кроме того, в этой схеме присутствуют краны, регулирующие подачу теплоносителя. Красным цветом показано движение горячего теплоносителя, а синим – остывшего. Остывший теплоноситель поступает обратно в отопительный котел.

Двухтрубная

Подобная прокладка отопительной схемы подразумевает возможность подключения подходящих к батареям двух труб. Верхняя труба обеспечивает прямой ток, а нижняя – обратный. Возможна регуляция теплоотдачи для любого отопительного прибора при помощи контроля прохождения через него нагретого теплоносителя. Двухтрубная схема организации обогрева помещения бывает горизонтальной и вертикальной.

Двухтрубная (двухконтурная) схема отопительной системы

На схеме изображена двухтрубная система отопления, которая предусматривает наличие отопительного котла, батарей, труб и расширительного бачка. Стоит отметить, что к каждой батарее подходит две трубы: одна необходима для поступления горячего теплоносителя в систему (его движение отмечено красным) и обеспечивает прямой ток, а вторая – требуется для отвода остывшего теплоносителя (его движение показано синим) и обеспечивает обратный ток.

Коллекторная (лучевая)

Для подобной схемы подключения характерно протяжение пары труб индивидуально от котла к каждому отопительному прибору для реализации автономного характера обратного и прямого тока воды. Далее трубы соединяются рядом с котлом на гребенках. Общая длина труб в подобной системе обогрева помещения превышает протяженность их даже в случае использования двухтрубной системы. Но есть и преимущества, а именно отсутствие соединений между трубами. С целью равномерного распределения тепловой энергии требуется предварительная балансировка до запуска. Выравнивание баланса производится благодаря подстройке расходования теплоносителя в петлях.

Ленинградка

“Ленинградская” схема организации обогрева помещения предполагает решение проблемы независимой регуляции теплоотдачи для любого радиатора в случае подключения однотрубной системы. Любая батарея комплектуется запорной арматурой, которая позволяет регулировать расходование теплоносителя. Кроме того, происходит шунтирование при помощи обходной трубы с меньшими габаритами с целью корректной циркуляции жидкости по контуру в условии закрытых кранов на батареях.

Схема отопления “Ленинградка”

На этой схеме показано, как реализуется система “Ленинградка”. Каждая батарея укомплектована запорной арматурой, которая необходима для регуляции расхода теплоносителя. На схеме также отмечены: отопительный котел, трубы, система безопасности, расширительный бачок. Красным отмечено движение горячего теплоносителя, а синим – остывшего.

Монтаж

Стоит более подробно остановиться на организации обогрева помещения своими руками с применением естественной циркуляции. Водяное отопление, проведенное таким образом, считается наиболее простым для монтажа и приемлемым по стоимости.

Водяное отопление на основе самотечного хода теплоносителя широко применяется по причинам экономичности и надежности. Гидростатическое водяное давление в трубопроводе обеспечивает стабильное передвижение жидкости по трубам. Материалы и комплектующие отличаются невысокой стоимостью, и требуется их не так много, как в прочих системах. Кроме того, нет потребности подключения источников электроэнергии. Подобные схемы реализуются при индивидуальном строительстве невысоких домов (не более двух этажей).

В комплектацию системы отопления входят приборы отопления, расширительные бачки, трубопроводы. При монтаже требуется осуществлять устройство горизонтальных труб с уклоном по току теплоносителя, то есть проложить их под углом. Этот прием обеспечивает его естественное передвижение. Угол уклона трубопровода также необходим для реализации отвода жидкости в расширительный бачок и выведения из контура воздушных масс, что сводит завоздушенность к минимуму.

Схема отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией теплоносителя

На схеме показан возможный вариант организации отопления в двухэтажном доме. Стоит отметить, что здесь реализована двухтрубная система отопления. К каждой батарее подводится две трубы. Одна из них предназначена для поступления горячего теплоносителя в систему (его движение отмечено красным) и обеспечивает прямой ток, а вторая – нужна для отвода остывшего теплоносителя (его движение показано фиолетовым) и обеспечивает обратный ток. На схеме указана связь отопительной системы с водопроводом и канализацией, а также расположение котла и расширительного бачка, подробно рассмотрена конструкция расширительного бачка: он оснащается системой отвода лишней жидкости при переливе.

Гидродинамика, обеспечивающая передвижение жидкости по контуру, характеризуется параметрами, которые находятся в зависимости от высоты самого контура. Важным показателем считается разница высоты котла и батарей отопления, также стоит обращать внимание на характеристики сопротивления труб, зависящие от их диаметра. Повороты и ответвления увеличивают сопротивление, а фильтрационные элементы, краны, прочая арматура препятствуют корректной циркуляции жидкости внутри отопительного контура. Для правильной работы требуется создавать нормальное давление при условии сокращения влияния дополнительных элементов и повышения диаметра труб отопления.

Для монтажа двухтрубной отопительной схемы требуется прокладка конструкции, предусматривающей присутствие двух замкнутых контуров. По одному из них происходит циркуляция горячей жидкости, по другому – холодной.

В этом случае реализуется отведение магистрали от котла, после чего происходит ее соединение с бачком. Установка расширительного бачка осуществляется под поверхностью потолка или в утепленном чердаке. Внизу бачка расположен трубопровод для движения горячей жидкости, он соединен с разводкой на длину в одну треть от поверхности пола. Бак необходим для отвода лишнего объема теплоносителя в канализацию. Далее от разводки трубы проводятся к отопительным приборам. После этого трубопровод выводится в обратный контур, подводящийся к котлу. Обратный контур монтируется по параллельной схеме.

Стоит отметить, что однотрубная схема организации обогрева помещения своими руками характеризуется некоторым преимуществом.

Схема отопления дома. Видео

Про возможные схемы отопления частного дома можно узнать из этого видео.

Таким образом, реализовать монтаж отопительных схем своими руками не так сложно, если ориентироваться на вышеизложенную информацию. Естественная циркуляция пригодна для частных домов, поскольку обеспечивает экономное расходование теплоносителя и энергии в целом, ее устройство не отнимает много времени. Водяное отопление в доме с большой площадью требует совершенствования схемы включением в нее насоса.