Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией принцип работы, схемы и порядок монтажа

Двухтрубная разводка

Схема двухтрубной разводки

По причине того, что у каждого отопительного устройства в наличии по две трубы. Посредством одной идет горячая вода. Через вторую идет уже остывшая вода. Еще одним отличием этой системы от однотрубной является другой порядок по подключению отопительных устройств. Профессионалы советуют установку регулировочного бака перед всеми радиаторами.

Для нормальной циркуляции в здании, хватит расстояния между центром котла и наивысшим местом подающей магистрали. При таких условиях, возможен монтаж расширительного бака на этаже сверху, а не на чердаке. Труба подачи при этом прокладывается снизу подоконника или под потолком.

Если используется схема двухтрубного типа с условием естественной циркуляции, для этого требуется прогрев всего отопления дополнительно.

По этой причине рекомендуется дополнительный монтаж байпаса для обводки в составе с насосом для циркуляции. Это даст ощутимую экономию времени при включении подобной системы, как отопительная модель для дома с двумя этажами. При таких условиях в постройке тепло станет равномернее распределяться.

Помимо монтажа батарей, в доме с двумя этажами и при использовании котла в составе с вмонтированным циркуляционным насосом, есть возможность установки системы «теплый пол». Также есть и возможность подключения сушителя для полотенца сразу на двух этажах.

Схема отопления с теплым полом

При работах по установке наилучшим будет использование лучевой разводки или коллекторной . Эта система является наиболее удобной и есть возможность регулировки температуры во всех комнатах. Для всех отопительных устройств, прокладываются две трубы: обратная и прямая. Коллекторы монтируются на всех этажах. Важным является, чтобы они были в шкафу, какой для этого и предназначен. В этом же шкафу расположена и вся запорная арматура.

В каких домах выгоден однотрубный «самотек»?

Только не в 3-х этажном доме. «Самотечный» теплоноситель движется «лениво». Имеющиеся 20 кг разницы в весе тонны нагретой и холодной воды не создадут достаточной разницы давлений между «подачей и «обраткой для интенсивного движения по трубам, батареям.

В двухэтажном доме «самотек» будет работать неплохо, но второй этаж должен быть полноценным, имеющим чердак, позволяющий установить расширительный бачок. От котла в подвале (приямке) до бачка идет главный вертикальный стояк подачи. От стояка отходит т.наз. «лежак», уклоняющийся вниз. От «лежака» опускаюся стояки к этажным радиаторам. Эта вертикальная система, показанная на рисунке ниже, напоминает устройство отопления многоэтажного дома.

Самотечная однотрубная вертикальная система 2-х этажного дома.

Мансардный второй этаж вашего дома, имеющий окна в крыше (невысоких стенах) затрудняет монтаж самотечной системы. Мансарда исключает установку открытого расширительного бачка, наполненного антифризом. Герметичный бачок с газоотводящей трубкой, выведенной наружу, спасет положение, увеличивая затраты.

Наклонные трубы-«лежаки» плохо вписываются в пространство мансарды, могут пересекать оконные проемы, портя интерьер помещения.

«Самотек» больше подходит одноэтажным домам в местностях, характеризуемых ненадежным электроснабжением.

Двухэтажного дома

Схема однотрубной системы для 2-ух этажного дома

Распределять по дому стояки, к каждому из которых будет подсоединено всего два радиатора, не имеет смысла. Гораздо проще организовать два независимых контура по одному на этаж и согласовать их с помощью гидрострелки или регулирующей арматуры.

В каждом контуре общая труба укладывается на уровне пола по периметру здания, и к ней подключаются радиаторы. Обеспечить нормальное функционирование естественной циркуляции в данном случае довольно сложно, потому предпочтение отдается принудительной циркуляции.

https://youtube.com/watch?v=eOhZmK9GLvo%3F

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).

Мощность и теплоотдача

Расчёт необходимой тепловой мощности позволит подобрать точную модель нагревательного котла и радиаторов.

Метод 1. Расчёт мощности отопления по площади:

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

Гидравлический расчет

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.

Считаем объём теплоносителя по мощности котла:

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.).

Расчёт скорости движения теплоносителя:

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.

Расчет и выбор оборудования для однотрубной разводки

Для устройства однотрубной разводки понадобятся следующие комплектующие:

котел;
отопительные приборы;
трубопроводы;
циркуляционный насос;
краны Маевского;
расширительный бак (открытого или закрытого типа);
фильтр грубой очистки;
система безопасности (предохранительный клапан, воздухоотводчик, манометр);
фитинги и переходники.

При расчете однотрубной отопительной системы учитывают следующие параметры:

Для выбора нагревательного оборудования по мощности нужно знать площадь дома. Для отопления 10 квадратов площади понадобится мощность котла в 1 кВт.
Необходимое количество радиаторов можно рассчитать следующим способом: площадь помещения увеличьте в 100 раз и поделите на теплоотдачу одной секции батареи

Этот параметр можно найти в техпаспорте к отопительному прибору.
Важно определиться с материалом и диаметром трубопроводов.
Выбор параметров расширительного бака зависит от объема циркулирующего теплоносителя и типа системы (закрытая или открытая).
Насосное оборудование подбирается по мощности, но для этого нужно провести предварительные расчеты.

При условии правильного расчета и подбора комплектующих, а также соблюдения технологии монтажа однотрубная разводка может быть довольно эффективной

Также важно правильно настроить систему при первом пуске, чтобы в дальнейшем она работала без вашего вмешательства

Отличие однотрубной и двухтрубной систем

Системы водяного отопления разделяют на два основных типа – это однотрубные и двухтрубные. Отличия этих схем заключается в способе подсоединения теплоотдающих батарей к магистрали.

Магистраль однотрубного отопления – это замкнутый кольцевой контур. Трубопровод прокладывают от нагревательного агрегата, радиаторы подсоединяют к нему последовательно, и ведут обратно к котлу.

Отопление с одной магистралью просто монтируется и не имеет большого количества комплектующих, поэтому позволяет существенно экономить на установке.

Однотрубные контуры отопления с естественным движением теплоносителя устраивают только с верхней разводкой. Характерная черта – в схемах есть стояки подающей магистрали, но нет стояков для обратки

Движение теплоносителя двухтрубного отопления осуществляется по двум магистралям. Первая служит для доставки горячего теплоносителя от устройства нагрева к теплоотдающим контурам, вторая – для отвода остывшей воды к котлу.

Батареи отопления подключаются параллельно – нагретая жидкость поступает в каждую из них непосредственно от подающего контура, поэтому имеет практически одинаковую температуру.

В радиаторе теплоноситель отдает энергию и остывшим уходит в отводящий контур – «обратку». Такая схема требует удвоенного количества фитингов, труб и арматуры, однако позволяет устраивать сложные разветвленные конструкции и снижать затраты на отопление за счет индивидуальной регулировки радиаторов.

Двухтрубная система эффективно обогревает большие площади и многоэтажные здания. В малоэтажных (1-2 этажа) домах площадью менее 150 м² целесообразнее устраивать однотрубное теплоснабжение как с эстетической, так и с экономической точки зрения.

Двухтрубная схема подсоединения радиаторов не получила широкого распространения в устройстве индивидуального теплоснабжения частных домов, поскольку ее более сложно монтировать и обслуживать. Кроме того, удвоенное количество труб выглядит неэстетично

Зависимая

Такая схема присоединения, как правило, предусматривает наличие внутридомовых тепловых пунктов, зачастую оснащенных элеваторами. В смесительном узле теплопункта перегретая вода из магистральной внешней сети смешивается с обратной, приобретая при этом достаточную температуру (около 100°С). Таким образом, внутренняя отопительная система дома полностью зависит от внешнего теплоснабжения.

Достоинства

Главной особенностью такой схемы является то, что она предусматривает поступление воды в системы отопления и водоснабжения непосредственно из теплотрассы, при этом цена окупается довольно быстро.

оборудование абонентского ввода простое и стоит недорого;
системы отопления могут выдерживать большие температурные перепады;
размер трубопровода в диаметре меньше;
схема сокращает расход теплоносителя;
невысокие эксплуатационные расходы.

Недостатки

Наряду с преимуществами такое присоединение имеет и некоторые минусы:

неэкономичность;
регулировка температурного режима значительно затруднена во время перепадов погоды;
перерасход энергоресурсов.

Способы подключения

Подключение может осуществляться несколькими способами:

посредством прямого присоединения;
с элеватором;
с насосом на перемычке;
с насосом на обратной или подающей линиях;
смешанным способом (насос и элеватор).

Недостатки однотрубной отопительной системы

Такая последовательность не позволяет, чтобы во время эксплуатации можно было регулировать нагрев радиатора без того, чтобы это не коснулось остальных системных приборов. Если например в одном помещении слишком высокая температура и если убавить немного вентиль, то температура спадет и в других комнатах дома.

https://youtube.com/watch?v=IVHMLLJRL6M

Еще одним минусом однотрубной отопительной системы является то, что при ее эксплуатации необходимы более высокие показатели давления. Однотрубная отопительная система крайне нуждается в установке насоса, так как с повышением его мощности растут и расходы, связанные с эксплуатацией.

Третьим минусом такой системы является обязательный вертикальный разлив. Особенно это необходимо для зданий одноэтажных. Расширительную емкость в одноэтажном доме можно установить в таком помещении, как чердак дома.

Варианты схем устройства однотрубного отопления

Перед монтажом схемы отопления частного дома, нужно определиться, какой ее тип подойдет в каждом конкретном случае.

Системы с естественной и принудительной циркуляцией

Каждая система обладает своими особенностями:

Естественная. Передвижение жидкости по контуру осуществляется благодаря физическим законам без применения дополнительного оборудования. Для хорошей работы в одноэтажном здании система дополнительно оснащается разгонным коллектором.
Принудительная. Для эффективной ее функциональности требуется насос, приводящий жидкость внутри контура в движение. Преимуществом является беспроблемное преодоление гидравлического сопротивления, равномерное прогревание по все системе, возможность использования сложных схем разводки труб. Использовать этот вариант можно в двухэтажных домах.

Выбор типа циркуляции теплоносителя зависит от особенностей конструкции и размеров сооружения.

Открытая и закрытая отопительная система

Расширительная емкость открытого типа устанавливается на самой высокой точке системы и представляет собой бак, в который выходит лишняя часть теплоносителя при его увеличении его объема. Так как вода испаряется, то периодически жидкость доливают избежание закипания котла. Кроме того, в воду попадает кислород, что увеличивает риск развития коррозии.

При обустройстве закрытой ленинградки применяется мембранная емкость, отличающаяся высокой герметичностью. При увеличении объема жидкости мембрана просто выгибается в сторону воздушной полости. При охлаждении теплоносителя гидравлическое давление снижается, и приспособление возвращается на место. Тут, вместо воды разрешено использовать другие жидкости (антифриз, масло).

Такую систему нужно оснащать группой безопасности, так как небольшое избыточное давление все-таки остается.

Верхняя и нижняя разводки

При обустройстве однотрубного отопления схему и порядок монтажа определяет тип разводки труб:

Верхняя. В этом случае жидкость по стояку поднимается вверх и поступает непосредственно к радиатору. Чаще всего циркуляция при этом естественная. Для эффективной функциональности магистраль нужно укладывать под определенным углом наклона (3-5 градусов). Единственный недостаток конструкции — применение труб большого диаметра.
Нижняя. Подающий стояк в этой схеме отсутствует. Труба, по которой жидкость поступает в радиаторы, тоже должна быть монтирована под правильным уклоном.

Нижняя разводка ленинградки используется чаще, так как смонтировать ее проще. Но тут обязательной является принудительная циркуляция.

Вертикальная и горизонтальная

Вертикальная конструкция чаще всего применяется в многоэтажных сооружениях. Жидкость в этом случае подается на верхний этаж, откуда распределяется по трубам, спускаясь вниз. Горизонтальная схема приемлема только для одноэтажного дома. В ней радиаторы подключаются последовательно.

Проект отопления двухэтажного дома с теплыми полами на первом этаже и радиаторами на втором.

От заказчика были получены данные о конструкции дома на основании которых был выполнены теплотехнический расчет. Основным требованием заказчика была минимальная сумма вложений в систему отопления. Наша задача состояла только в подборе и поставке материалов.

№	Товары (работы, услуги)	Кол-во	Ед.
1	Интоис Оптима (б/н) 12 кВт	1	шт
2	Муфта разъемная d 20х1″ ВР	4	шт
3	Тройник переходной d 20х3/4 ВР	1	шт
4	Кран шаровый пластиковый с пластиковой ручкой d 20	7	шт
5	МП Группа безопасности-металл 3/4*3 бара	1	шт
6	Муфта 3/4″ВР никелированная Comtek	1	шт
7	Комплект для монтажа радиатора, с 3-мя кронштейнами 1/2″	5	шт
8	Шаровый кран для радиаторов (угловой) d 20х1/2	10	шт
9	Муфта соединительная d 20	40	шт
10	Тройник d 20	14	шт
11	Угол 90гр. d 20	20	шт
12	Труба армированная стекловолокном d 20	60	м. пог.
13	Обвод полипропиленовый 20	2	шт
14	Держатель с защелкой 20 мм для труб	100	шт
15	Угол 45гр. d 20	5	шт
16	Муфта переходная d 20×3/4 HP	1	шт
17	Радиатор алюминиевый Ecoflow 80 Al 500/06	4	шт
18	Радиатор алюминиевый Ecoflow 80 Al 500/10	1	шт
19	Косой сетчатый фильтр d20 ППР	1	шт
20	Теплоноситель Thermagent EKO-30, 45кг	2	шт
21	Терморегулятор Eberle RTR-E 3563 16(4)A	1	шт

№	Товары (работы, услуги)	Кол-во	Ед.
1	Труба из сшит.полиэтил. РЕ-RT 16*2,0мм (160м) (красная)	3	шт
2	Угловой фиксатор Uponor 16	20	шт
3	Коллекторный блок 10 контуров TYPE 1.10.2 с насосно ― смесительным узлом, 100-150м.кв.	1	шт
4	Евроконус обжимной 3/4 * 16 мм (N)	20	шт

Все работы по теплому полу и обвязке системы отопления заказчик проводил лично. Этот проект можно назвать стандартным, система отопления выполняет свой основной функционал. В ближайшем будущем заказчик планирует подводку газа и установку газового котла. Временно был установлен котел Intois Optima с функцией программирования и двумя выносными датчиками температуры.

Благодаря тонкой настройке он сможет экономить своему владельцу не менее 15% электроэнергии на отоплении дома по сравнению с непрограммируемыми аналогами.

Мы даём полную гарантию, что всё будет работать, и система отопления справится со своей задачей.

Даем рекомендации по снижению ТЕПЛОПОТЕРЬ дома.

Если что-то случится по нашей вине, мы гарантируем возврат ДЕНЕГ.

Наша компания центртеплыхполов.рф ― компания профессиональных специалистов, постоянно повышающих свой уровень знаний и опыта.

Мы заботимся о своих клиентах, создаем доверие, помогаем разобраться во всем многообразии оборудования отопления и сделать наилучший выбор из возможного, изменяем мир, улучшая качество жизни наших клиентов.

Мы ценим и поддерживаем: Ответственность, Честность, Открытость, Доверие, Стабильность, Способность достигать цели, Уверенность, Активность, Отзывчивость, Общительность.

ВСЕ РАСЧЕТЫ МЫ ДЕЛАЕМ БЕСПЛАТНО

ЕСЛИ ВЫ СТРОИТЕ ДОМ, ТО ЭТО ПРЕДЛОЖЕНИЕ, ОТ КОТОРОГО ГЛУПО ОТКАЗЫВАТЬСЯ.

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

с одной трубой;
двумя;
коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

тупиковая;
попутная;
коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

Более равномерный прогрев всего домовладения;
Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.