Какой монтаж отопления и водоснабжения более эффективен

Схемы отопления по способы разводки

В частных домах трубопроводы водяной отопительной сети выполняется в следующих вариантах:

• Вертикальная система с нижней разводкой. Данным вариантом предусматривается прокладка труб через подвальное помещение или, как минимум, в бетонной стяжке пола.
• Вертикальная система с верхней разводкой. Подающая магистраль горячей воды монтируется на чердаке дома или в потолочном пространстве внутренних помещений.
• Однотрубная схема подключения. Основная особенность однотрубной схемы отопления заключается в последовательном подключении радиаторов отопления к подающей трубе горячей воды. При этом наблюдается разность в тепловом нагреве радиаторных батарей, расположенных в начале и конце отопительной линии. Поэтому однотрубная разводка применяется для обогрева комнат площадью не более 40 м2. Вертикальную однотрубную схему целесообразно применять в домах невысокой этажности.

Двухтрубная схема отопления. В этом случае к каждому радиатору одновременно подключается две трубы: для подвода горячей воды и обратного отвода остывшего теплоносителя. Прокладка трубопроводов выполняется параллельными линиями на небольшом расстоянии друг от друга.

На заметку: Двухтрубная разводка позволяет в индивидуальном порядке регулировать температуру в каждом помещении без ущерба для остальных комнат.

Лучевая разводка отопления

Лучевая или коллекторная обогревательная сеть предусматривает подключение каждого радиатора непосредственно к тепловому источнику (коллектору). Данная схема подключения упрощает замену вышедшего из строя нагревательного прибора без остановки всей отопительной системы. Иногда коллектор называют термином «гребенка», хотя это название чаще встречается в описании технологического процесса нагрева воды на промышленных предприятиях и котельных. Распределительный коллектор по своим габаритам занимает немало места и для его маскировки в частных домах используют небольшой шкаф или встроенную нишу с дверцей.

Схема «Ленинградка»

В частных домах небольшой площади чаще всего применяется однотрубная схема прокладки трубопровода. Данная модель отличается простотой монтажа и требует меньших затрат по сравнению с другими схемами прокладки трубопроводов.

Однако в случае поломки одного из радиаторов приходится останавливать работу обогревательной линии, сливать воду со всего крыла магистрали и лишь после этого устранять поломку.

Чтобы нивелировать этот недостаток и не оставлять в зимнюю стужу дом без обогрева, применяется однотрубная монтажная схема под названием «Ленинградка». В этом случае предусматривается установка отопительных радиаторов разной мощности и применение обводных байпасов. Трубная обводка параллельно соединяет входные и выходные отверстия радиаторов и в случае выхода из строя одного из отопительных элементов, его легко отключить и заменить.

Схема отопления частного одноэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя

Водяная система отопления частного дома работает в цикличном режиме по доставке горячей воды к радиатору отопления и перемещению остывшего теплоносителя обратно в котел для последующего нагрева. В современных условиях для частных домов практикуется устройство принудительной схемы циркуляции теплоносителя.

Главные достоинства данной схемы:

• Минимальный объем теплоносителя.
• Диаметр трубной разводки от 20 до 25 мм.
• Минимальный расход труб.

Главный недостаток

Зависимость системы от электричества.

Центральное отопление многоквартирных домов

По магистральным трубопроводам теплоноситель из центральной котельной подается на тепловой узел многоквартирного дома и дальше распределяется по квартирам. Дополнительную регулировку степени подачи горячей воды в таком случае производят непосредственно на тепловом пункте, для чего используют циркулярные насосы. Данный способ подачи теплоносителя конечному потребителю называют независимым (подробнее: «Централизованное отопление это одновременно плюсы и минусы «).

Кроме этого в многоквартирных домах используют зависимые отопительные системы. В таком случае теплоноситель транспортируют в квартирные батареи без дополнительного распределения прямо с ТЭЦ. При этом температура воды находится вне зависимости от того, подается она через распределительный пункт или непосредственно потребителям.

Монтаж отопительной системы

Схему системы отопления желательно разработать на этапе проектирования дома, чтобы не пришлось впоследствии проводить дополнительные работы по отделке. Желательно доверить такую работу профессионалам. В специализированном проектном бюро план создается на основании точных расчетов, с учетом вида системы, котла, площади. Это позволит не только создать в доме эффективную коммуникацию, но и закупить материалы в полном соответствии с потребностями.

регулирующие датчики и приборы

Проведение труб производится в полном соответствии с разработанным планом. При использовании стальных материалов потребуются сварочные работы, муфты, уголки. Если планируется использование пропиленовых труб, используются специальные соединительные элементы. В стенах для проведения контура проделываются отверстия. После установки труб они замазываются раствором.

Радиаторы устанавливаются под окнами на кронштейнах. Ширина батареи зависит от размера проема. Если она недостаточна, нужно выполнить наращивание, чтобы обеспечить в комнате комфортную температуру. Расстояние от подоконника до батареи составляет 10 см, от стены — 3−5 см. В однотрубной системе необходимо соблюдать уклон обратки, поэтому каждый последующий радиатор устанавливается чуть ниже. У каждого радиатора желательно монтировать краны, позволяющие перекрыть доступ воды. Это позволит произвести ремонт батареи, не отключая всю систему.

После проведенного монтажа система наполняется водой до необходимого уровня. При проведении опрессовки в рабочем состоянии из конструкции удаляется воздух. Для этого на радиаторах устанавливаются специальные краны.

Подсчет расхода тепла на вентиляцию

Для получения общего показателя теплопотерь дома суммируются потери каждой комнаты в отдельности. Для полноты картины нужно взять в учет также подогрев вентиляционного воздуха. Наиболее простой формулой подсчета этого параметра является Qвозд = cm (tв – tн), где:

• Qвозд – вычисляемое количество теплоты на вентиляцию, Вт;
• m – количество воздуха по массе, определяется как внутренний объем здания, помноженный на плотность воздушной смеси, кг;
• (tв – tн) – как в предыдущей формуле;
• с – теплоемкость воздушных масс, принимается равной 0.28 Вт / (кг ºС).

Чтобы определить, сколько нужно тепла для всего дома, складывают величину QТП для дома в целом со значением Qвозд. Мощность котла нужно брать, учитывая запас на оптимальный уровень функционирования (используется коэффициент 1,3). В том случае, когда котел будет обеспечиваться не только подогрев теплоносителя для системы отопления, но также и воды для ГВС, потребуется увеличить запас прочности. Необходимо обеспечить эффективную работу котла сразу на 2 контура, что подразумевает использование коэффициента запаса от 1,5.

Разводка горячей воды

Правила разводки горячей воды практически такие же, что и при установке классического водопровода. Единственное отличие состоит в том, что отправной точкой для горячего трубопровода будет коллектор холодной воды. От него тянется труба диаметром в полдюйма к нагревательному прибору. При этом в точке подключения врезается обратный клапан. Это делается для того, чтобы вода из бойлера не шла обратно.

Методы установки системы водоснабжения очень просты. Если сделать все правильно, то даже при демонтаже не возникнет никаких проблем. Это касается и системы подачи холодной воды, и теплой.

На следующем этапе нужно смонтировать коллектор для горячей воды. Его ставят либо под водонагревателем, либо в ванной комнате или на кухне. Далее к закрепленному на стене распределителю крепят трубу диаметром ½ дюйма, соединяя коллектор и «горячий» штуцер бойлера/котла.

В финале к каждому смесителю подводят автономные линии подачи горячей воды, объдиняющие краны и распределитель. Причем для облегчения подключения трубопровода к крану можно использовать сильфонный шланг. Предлагаемый во многих магазинах армированный вариант в этом случае не рекомендован – он рассчитан под холодную воду.

Правила выбора диаметра труб для отопления

Размер сечения влияет на скорость циркуляции теплоносителя. Если диаметр выбран неверно, транспортировка нагретой жидкости будет медленной, приборы прогреваются неравномерно. Стандарты скорости течения жидкого теплоносителя 0,4–0,6 м/сек. Понижение перемещения до 0,2 м/сек. спровоцирует застой воды, образуются воздушные пробки. При условии циркуляции теплоносителя со скоростью от 0,7 м/сек. повышается расход энергоносителя, слышен шум. Оптимальный параметр скорости перемещения воды в системе 0,3–0,7 м/сек. Из этого расчета выбирают диаметр трубы для отопления.

Рекомендации специалистов по выбору изделий:

• если в сети завязано не более 2 радиаторов, размер сечения до 16 мм;
• при интеграции 1 батареи мощности в 7 кВт или нескольких радиаторов с производительностью до 2 кВт (в сумме общая мощность не должна быть более 7 кВт) – допустимое сечение контура 20 мм;
• при общей мощности группы радиаторов в магистрали 11 кВт нужна труба диаметром в 25 мм;
• подача тепла в тупиковую разводку, например, в отдаленное крыло дома, требует установки элементов с сечением в 25 мм;
• в сеть с 12 батареями с общим показателем мощности до 19 кВт монтируют детали диаметром в 32 мм;
• если система дома насчитывает более 20 радиаторов, общая мощность которых не выше 30 кВт, потребуются изделия размером 40 мм.

Также важно учесть мощность трубопровода. Если скорость воды в магистрали не более 0,4 м/сек, полипропиленовый контур обеспечивает передачу нормативного количества тепла. Таблица выделения тепловой энергии в зависимости от сечения трубы:

Таблица выделения тепловой энергии в зависимости от сечения трубы:

Тепловая энергия (кВт)	Диаметр наружный (мм)	Диаметр внутренний (мм)
4,1	13,2	20
6,3	16,6	25
11,5	21,2	32
17	26,6	40

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.

Плюсы и минусы системы

ОС обладает неоспоримыми преимуществами. Плюсы системы заключаются в следующем:

• можно разместить нагреватель (котельное оборудование) удаленно, вне отапливаемого помещения;
• конструкция замкнутая, не нужно доливать носитель тепла (воду) во время применения системы;
• оборудование не занимает много места, тепло выходит через радиаторные элементы, систему «теплый пол» и прочее.

Имеются и минусы:

• долго греет с нуля до комнатной температуры;
• так как ОС работает с водой, могут происходить протечки, требующие ремонта;
• может формироваться налет, минеральные осадки, накипь на радиаторных элементах, вследствие чего эффективность теплоотдачи сокращается.

Однако в целом все минусы водяного отопления дома электрическим котлом, например, перекрываются преимуществами.

Цель проведения работ

В соответствии с нормативными документами, после завершения монтажных работ и тщательной промывки внутридомовой СО, должны быть выполнены проверки:

• Работоспособности и правильной установки каждого отдельного элемента СО.
• На соответствие расчетным параметрам по давлению и тепловым нагрузкам.

Тестирование СО производится применением одной из двух основных методик:

• Опрессовка гидростатическим способом.
• Манометрическим методом (Сжатым воздухом).

Гидравлические и пневматические проверки применяются для тестирования СО на герметичность. Тепловые испытания систем отопления необходимо проводить для проверки соответствия расчетной тепловой мощности, правильного и равномерного нагрева радиаторов и трубопровода.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

1. Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Подсчет расхода тепла на вентиляцию

Для получения общего показателя теплопотерь дома суммируются потери каждой комнаты в отдельности. Для полноты картины нужно взять в учет также подогрев вентиляционного воздуха. Наиболее простой формулой подсчета этого параметра является Qвозд = cm (tв – tн), где:

• Qвозд – вычисляемое количество теплоты на вентиляцию, Вт;
• m – количество воздуха по массе, определяется как внутренний объем здания, помноженный на плотность воздушной смеси, кг;
• (tв – tн) – как в предыдущей формуле;
• с – теплоемкость воздушных масс, принимается равной 0.28 Вт / (кг ºС).

Чтобы определить, сколько нужно тепла для всего дома, складывают величину QТП для дома в целом со значением Qвозд. Мощность котла нужно брать, учитывая запас на оптимальный уровень функционирования (используется коэффициент 1,3). В том случае, когда котел будет обеспечиваться не только подогрев теплоносителя для системы отопления, но также и воды для ГВС, потребуется увеличить запас прочности. Необходимо обеспечить эффективную работу котла сразу на 2 контура, что подразумевает использование коэффициента запаса от 1,5.

Как выбрать и подключить радиатор

Магазины сантехники пестрят значительным разнообразием различных радиаторов, из которого нужно выбрать наиболее приемлемый вариант.

Чаще всего речь идет о следующих разновидностях:

• алюминиевые;
• биметаллические;
• стальные панельные и трубчатые;
•  чугунные.

Также можно встретить более дорогие дизайнерские разработки, которые используются не очень часто.

Самым высоким уровнем теплоотдачи славятся секционные алюминиевые радиаторы. Практически такие же показатели у биметаллических изделий. Отличаются они тем, что при изготовлении алюминиевых батарей используется цельный сплав, а биметаллические имеют внутренний трубчатый каркас из стали. Это позволяет эксплуатировать изделия данного типа внутри систем отопления многоэтажных домов, для которых характерно высокое давление.

Частные дома рекомендуется комплектовать стальными или панельными радиаторами, теплоотдача которых практически такая же, как и алюминиевых приборов. Организованные таким образом системы способны прослужить не менее 20 лет. Общим качеством изделий из алюминия и стали является возможность их автоматической регулировки, для чего используются автоматические вентили. Что касается чугунных радиаторов, то использовать на них такой подход бессмысленно из-за высокой инерционности материала.

Однотрубный способ

При создании однотрубной разводки отопления все ее составляющие связаны друг с другом. Их последовательно соединяют в одну сеть. В результате получается одна длинная труба.

Обычно однотрубные системы наполняются водой. Конечный пункт, в который попадает жидкость – это радиаторы. Впоследствии тепло от нагретой воды отдается в помещения через батареи.

Нагревается вода в котле. Затем она перемещается по трубам, чтобы поступить в радиатор. Такая система обогрева обладает несколькими недостатками. Основной минус – конечный радиатор находится на большом удалении от котла, за счет чего вода в нем нагревается слабо. Исключить такой недостаток можно при помощи небольшой модификации батареи. Ее следует сделать со множеством секций. Если следовать этим советам, система однотрубного типа становится намного эффективнее.

Такая схема разводки отопления частного дома отлично работает, если установить ее в здании с двумя этажами. Объяснить это довольно просто. Если бы подобная разводка монтировалась в одноэтажном здании, пришлось бы искать подходящее место для коллектора. Такой элемент нужен для исправной работы всей системы.

Разгонный коллектор требуется для ускорения передачи тепла к радиаторам. Устройство позволяет поддерживать температуру воды на нужном уровне и снижает уровень шума.

Эффективность работы при этом находится в прямой зависимости от расположения коллекторной. Чем выше она будет находиться, тем лучше. При наличии дома с двумя этажами таких проблем не возникает – коллектор будет справляться с задачей поддержания тепла и при этом не создавать лишнего шума.

Другие преимущества однотрубной разводки:

• При выборе однотрубной разводки не придется тратить много средств. Невысокая стоимость обеспечивается за счет малого количества труб.
• Еще одним преимуществом такого способа разведения отопления является возможность прокладки даже в самых труднодоступных местах.
• Простой монтаж и эстетичность тоже можно причислить к плюсам установки подобной системы.

Однако такой способ разводки обладает и своими недостатками. К примеру, если понадобится заменить сломанные элементы, отопление в доме придется полностью выключить. Кроме того, обогрев происходит неравномерно. Это зависит от расстояния между котлом и дальней батареей.

Однако, в случае модернизации конструкции и при правильном монтаже она окажется довольно эффективной. Установить такую систему можно за несколько этапов. Работу можно выполнить самостоятельно.