Cхема отопления «Ленинградка». Достоинства и недостатки

Отопление – важнейший инженерный раздел, без которого невозможно комфортное проживание в коттедже. Отопление частного дома должно быть выполнено правильно, а это – большое искусство. Необходимо обладать знанием множества тонкостей и нюансов, чтобы не совершить ошибок. Такие знания может дать только комплекс из теории и практического опыта.

Элементы системы отопления

В подавляющем большинстве случаев частные жилые дома обогреваются водяными системами отопления. Это традиционный подход к решению вопроса, имеющий неоспоримое достоинство – универсальность. То есть, тепло доставляется во все помещения посредством теплоносителя, а уж нагревать его можно с помощью различных энергоносителей. Их перечень мы рассмотрим далее, при выборе котла.

Любая система отопления, где передаточным звеном служит теплоноситель, делится на такие составные части:

  • источник тепла;
  • трубопроводная сеть со всем дополнительным оборудованием и арматурой;
  • приборы отопления (радиаторы или греющие контуры теплых полов).

С целью обработки и регулирования теплоносителя, а также производства работ по обслуживанию в отопительных системах применяется дополнительное оборудование и запорно – регулирующая арматура. К оборудованию относятся следующие элементы:

  • расширительный бак;
  • циркуляционный насос;
  • гидравлический разделитель (гидрострелка);
  • буферная емкость;
  • распределительный коллектор;
  • бойлер косвенного нагрева;
  • приборы и средства автоматизации.

Общеизвестно, что при нагреве вода расширяется, а в замкнутом пространстве ее дополнительному объему деваться некуда. Во избежание разрыва соединений от повышенного давления в сети ставится расширительная емкость открытого или мембранного типа. Она и принимает лишнюю воду.

Принудительную циркуляцию теплоносителя обеспечивает насос, а при наличии нескольких контуров, разделенных гидрострелкой или буферной емкостью, используется 2 и более перекачивающих агрегатов. Что касается буферной емкости, то она работает одновременно как гидравлический разделитель и теплоаккумулятор. Отделение котлового контура циркуляции от всех остальных практикуется в сложных системах коттеджей с несколькими этажами.

Коллекторы для распределения теплоносителя ставятся в системах отопления с теплыми полами либо в случаях, когда применяется лучевая схема подключения батарей, об этом мы расскажем в следующих разделах. Бойлер косвенного нагрева – это резервуар со змеевиком, где вода для нужд ГВС подогревается от теплоносителя.

Теоретическая подковка – как работает самотек

Естественная циркуляция воды в системах отопления функционирует благодаря гравитации. Как это происходит:

  1. Берем открытый сосуд, наполняем водой и начинаем подогревать. Самый примитивный вариант – кастрюля на газовой плите.
  2. Температура нижнего слоя жидкости растет, плотность уменьшается. Вода становится легче.
  3. Под воздействием притяжения верхний более тяжелый слой опускается на дно, вытесняя менее плотную горячую воду. Начинается естественная циркуляция жидкости, называемая конвекцией.

Справка. Зависимость плотности воды от температуры – не линейная. Чем сильнее греется жидкость, тем быстрее снижается ее плотность, что хорошо заметно на графике.

Пример: если нагревать 1 м³ воды от 50 до 70 градусов, он станет легче на кг (ниже смотрим таблицу плотностей при различных температурах). Если продолжить нагрев до 90 °С, то куб жидкости потеряет уже кг, хотя дельта температур осталась прежней – 20 °C. Вывод: чем ближе вода к точке кипения, тем активнее происходит циркуляция.

Аналогичным образом теплоноситель циркулирует самотеком по домашней сети теплоснабжения. Подогреваемая котлом вода теряет вес и выталкивается кверху остывшим теплоносителем, вернувшимся из радиаторов. Скорость течения при перепаде температур 20–25 °C составляет всего 0.1… м/с против 0.7…1 м/с в современных насосных системах.

Малая скорость движения жидкости по магистралям и приборам отопления вызывает такие последствия:

Как видите, в конвекционном движении теплоносителя присутствуют положительные и отрицательные моменты. Первые следует использовать, вторые – минимизировать.

Суть отопления в частном доме своими руками

Отопление, установленное своими руками, основывается на цели согреть его обитателей.

Для работы каждой отопительной системы нужен источник энергии, который преобразуется в тепло с помощью котла.

Цикл обогрева заключается в том, что тепло нагревает теплоноситель, который циркулирует в отопительном контуре, замкнутом на котел. Таким образом, он поступает по трубам к конечным приборам обогрева дома (радиаторам, батареям, теплым полам, нагревательным змеевикам бойлеров). Отдав им тепло, теплоноситель остывает и по обратной трубе возвращается в котел, где снова нагревается. Очень часто в системы отопления частных домов подключают циркуляционные насосы, которые принудительно движут теплоноситель. Для решения вопроса горячего водоснабжения система может включать в себя бойлеры для нагрева воды.

Правильная установка циркуляционного насоса является залогом хорошей работы всей системы отопления.

Для монтажа системы обогрева в своем доме понадобятся такие материалы и приборы:

Виды электрического отопления

Пылевлагозащищенные осветительные приборы для любых нужд

В зависимости от применяемого теплоносителя, различают следующие виды систем электроотопления:

  • Водяное отопление с электрическим котлом – теплоноситель (вода, антифриз) нагревается в электрических котлах, после чего при помощи циркуляционного насоса попадает в подающую магистраль, распределяется по обогревающим помещения радиаторам. После радиаторов охлажденный теплоноситель возвращается по обратке назад в котел.

Водяное электроотопление

  • Воздушное отопление на электрических обогревателях – в таких системах роль теплоносителя выполняет воздух, нагреваемый до определённой температуры ТЭНами или металлическими поверхностями отопительных электроприборов.

Воздушное электроотопление

  • Теплый пол на электрических элементах – заложенная под черновой пол трубка с жидкостью и греющим кабелем. Отопление помещений такой системой происходит за счет естественного перемещения нагретого воздуха от пола.

Теплый пол

Лучевая система отопления в многоквартирном доме.

Лучевая система отопления в многоквартирном доме

Почти всегда в современных многоэтажных домах устанавливается лучевая разводка системы отопления. Весь контур монтируется в стене или чаще в полу. Коллекторные узлы подачи и отвода располагаются в специальной нише в центре помещений этажа. От них отходят трубы к каждому радиатору на этаже.

Схема выполняется в виде однотрубного или двухтрубного монтажа. Так же происходит монтаж насосов на отдельные кольца или всю ветку. По возможности каждый контур делается одинаковой длины. В противном случает каждая ветка оснащается своим насосом и автоматической регуляцией температуры. Процесс регулировки температуры каждого контура обособлен от других. Каждая батарея должна быть оборудована краном Маевского для стравливания воздуха.

Делая общий вывод относительно лучевой разводки следует сказать, что это наиболее сбалансированная отопительная схема, имеющая большое количество преимуществ в сравнении с другими.

Варианты разводки труб

Сегодня водяное отопление своими руками имеет несколько видов разводки, давайте рассмотрим каждый из них:

  • Вариант первый – однотрубный. Это такой тип отопления, при котором есть лишь одна труба, соединяющая все элементы системы на пути движения теплоносителя. Он отличается минимальными финансовыми затратами, простотой, отсюда и немалая его популярность.
  • С монтажом и подробным принципом работы данного вида разводки вы можете ознакомится тут

  • Вариант второй – двухтрубный. Для соединения всех элементов системы используется две трубы, которые устанавливаются параллельно к движению теплоносителя. Среди достоинств варианта можно отметить то, что тепло равномерно распределяется по всему помещению, вы сможете быстро регулировать температурный режим.
  • Вариант третий – трубы располагаются коллекторным образом. В такой системе есть как обратный, так и падающий трубопроводы, которые соединяются между собой специальными распределительными коллекторами. Отличается привлекательной внешностью, а также абсолютным контролем над каждым элементом посредством специального распределительного шкафа.
Варианты разводки труб

Для чего нужен?

При монтаже водонапорных систем существует правило: суммарный диаметр всех отводков не должен превышать диаметр подающей трубы. Применительно к отопительному оборудованию это правило выглядит так: если диаметр выходного штуцера котла равен 1 дюйму, то в системе допускается два контура с диаметром труб ½ дюйма. Для небольшого дома, отапливаемого только с помощью радиаторов, такая система будет работать эффективно.

На деле же, отопительных контуров в частном доме или коттедже бывает больше: теплые полы, отопление нескольких этажей, подсобных помещений, гаража. При их подключении через систему отводков, давление в каждом контуре будет недостаточным для эффективного нагрева радиаторов, и температура в доме будет не комфортной.

Поэтому разветвленные системы отопления выполняют коллекторными, этот прием позволяет произвести регулировку каждого контура отдельно и выставить нужную температуру в каждом помещении. Так, для гаража достаточно плюс 10-15ºС, а для детской необходима температура около плюс 23-25ºС. Кроме того, теплые полы не должны нагреваться более 35-37 градусов, иначе по ним будет неприятно ходить, а напольное покрытие может деформироваться. С помощью коллектора и запорной температуры можно решить и эту проблему.

Читайте также:  Готовые идеи дизайна гостиной с камином и телевизором

Видео: применение коллекторной системы для отопления дома.

Для чего нужен?

Коллекторные группы для систем отопления продаются в готовом виде, при этом они могут иметь разную комплектацию и количество отводов. Можно подобрать подходящий коллектор в сборе и установить его своими руками или с помощью специалистов.

Однако, большинство промышленных моделей универсальны и не всегда подходят под потребности того или иного дома. Их переделка или доработка может существенно увеличить затраты. Поэтому в большинстве случаев проще собрать его из отдельных блоков своими руками, учитывая особенности конкретной отопительной системы.

Коллекторная группа для системы отопления в сборе

Конструкция универсальной коллекторной группы показана на рисунке. Он состоит из двух блоков для прямого и обратного тока теплоносителя, оснащенных нужным количеством отводов. На подающем (прямом) коллекторе установлены расходомеры, на обратном расположены термоголовки для регулирования температуры обратной воды в каждом контуре. С их помощью можно установить требуемую скорость потока теплоносителя, которая будет определять температуру в отопительных радиаторах.

Коллекторный распределительный узел оснащен манометром, циркуляционным насосом и воздушными клапанами. Подающий и обратный коллекторы объединены в один блок кронштейнами, которые также служат для крепления блока к стене или шкафу. Цена такого блока — от 15 до 20 тысяч рублей, и если часть отводов будет не задействована, установка его будет явно нецелесообразной.

Правила монтажа готового блока показаны в видео.

Гребёнка — коллекторный узел

Для чего нужен?

Самые дорогостоящие элементы в коллекторном распределительном блоке — расходомеры и термоголовки. Чтобы избежать переплаты за лишние элементы, можно купить коллекторный узел, так называемую «гребёнку», и установить необходимые регулирующие приборы своими руками только там, где это необходимо.

Гребёнка представляет собой латунные трубки диаметром 1 или ¾ дюйма с определенным количеством отводков с диаметром под трубы отопления ½ дюйма. Между собой они также соединены кронштейном. Отводки на обратном коллекторе оснащены заглушками, позволяющими установить термоголовки на все или на часть контуров.

Некоторые модели могут быть оснащены кранами, с их помощью можно регулировать подачу вручную. Такие гребенки имеют литой корпус и с торцов оснащены резьбой штуцер/гайка, что позволяет быстро и просто собрать коллектор из необходимого количества отводков.

С целью экономии коллектор для систем отопления можно собрать из отдельных элементов самостоятельно или полностью сделать своими руками.

Как обогреть дом тепловыми насосами зимой и летом

Тепловые насосы — это приборы для переноса теплого воздуха при помощи электрического насоса. Зимой теплый воздух отделяется от холода на открытом воздухе, и распространяется внутрь дома. Летом тепловой насос меняет направление потока, и теплый воздух из помещения выносится наружу. Для распространения нагретого воздуха по всему дому тепловые насосы используют принудительные системы подачи воздуха.

Существует два типа тепловых насосов.

Геотермальные

Геотермальные насосы закачивают теплый воздух из трубопровода, размещенного под землей. Температура в таком источнике круглогодично стабильна.

В геотермальных насосах контур коллектора представляет из себя змеевик, закопанный в длинные, неглубокие ямы или в вертикальные скважины.

КПД тепловых насосов часто бывает больше 100%, потому что электричество в них используется не для создания тепла, а для его перемещения.

Воздушные

Тепловые насосы с воздушным источником отбора тепла используют наружный воздух в качестве источника тепла зимой и как теплоотвод летом. Такие тепловые насосы выглядят и устанавливаются так же, как центральный кондиционер.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

Однотрубная схема отопительных систем

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

Однотрубная схема отопительных систем

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

Читайте также:  Виды решеток для камина и для чего они нужны?

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Однотрубная схема отопительных систем

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Однотрубная схема отопительных систем

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Однотрубная схема отопительных систем

Подготовительные работы

Перед началом работ по монтажу отопления частного дома необходимо провести подготовительные работы. Их цель – в процессе производства работ свести возможность простоя монтажной бригады к минимуму. К подготовительным работам относится:

  • Обеспечение строительной готовности – тепловой контур должен быть закрыт, помещения очищены от строительного мусора, должны быть межэтажные перекрытия или лаги
  • Устройство ниш под установку радиаторов и коллекторных шкафов – если это необходимо
  • Подготовка поверхности стен для установки радиаторов – желательно чистовая отделка
  • Выполнение полной чистовой отделки помещения котельной
  • Изготовление всех необходимых отверстий в межэтажных перекрытиях, выполнение штроб и ниш

Читайте другие статьи по данной тематике

Схемы разводки отопления от котла в частном доме Отопление частного дома из металлопластиковых труб
Отопление дома сжиженным газом Отопление частного дома электричеством
Проект отопления частного дома Коллекторная система отопления частного дома
Отопление частного дома тепловым насосом — плюсы и минусы Монтаж системы отопления в частном доме
Отопление частного дома теплым полом Отопление и водоснабжение загородного дома: описание технологии монтажа
Разводка отопления двухэтажного дома Варианты отопления каркасного дома
Автономное отопление частного дома Схема отопления двухэтажного дома
Расход газа для отопления частного дома – расчет потребления Как сэкономить на отоплении загородного дома
Как обеспечить отопление своего дома без газа Отопление частного дома из полипропилена своими руками
О схемах отопления частного дома с газовым котлом Водяное отопление в частном доме
Монтаж системы отопления: правила и описание Система отопления частного дома теплым плинтусом
Лучшее отопление для частного дома Особенности отопления загородного дома электричеством
Система отопления частного дома с естественной циркуляцией Основные правила расположения радиаторов при отоплении частного дома

Услуги по данной тематике

Проектирование отопления Твердотопливное отопление под ключ
Газовое отопление под ключ Отопление под ключ
Отопление в деревянном доме под ключ Водяной теплый пол под ключ
Монтаж водяного теплого пола Отопление двухэтажного дома
Монтаж отопления в коттедже Отопление загородного дома: варианты и цены
Монтаж отопления Монтаж отопления в частном доме
Монтаж инженерных систем водопровода и отопления Дизельное отопление загородного дома
Автономное отопление под ключ Воздушное отопление загородного дома
Цены на монтаж отопления в частном доме Проектирование и монтаж систем отопления
Водяное отопление в частном доме Электрическое отопление загородного дома: варианты и цены
Отопление в таунхаусе Проектирование газового отопления
Стоимость проектирования отопления Калькулятор отопления частного дома
Монтаж водяного теплого пола в частном доме Цена на монтаж водяного теплого пола
Монтаж водяного теплого пола на деревянный пол