Cхема отопления частного дома с естественной циркуляцией

В современном мире технической прогресс не стоит на месте, но во многих домах для обогрева до сих пор используются простые печи. Не смотря на то, что такой вид отопления является одним из наиболее востребованных и привычных вариантов, он обладает некоторыми существенными недостатками. К примеру, самым значимым из них можно считать необходимость заготовки угля или дров, а также заметную разницу температуры воздуха во время топки печки и после её остывания.

Устройство открытой схемы водоснабжения

Любой тип водоснабжения предусматривает наличие источника воды, насоса, используемого для подъема воды, прокладки трубопроводов, коллекторов, распределяющих воду по трубам, для горячей воды дополнительно устанавливается водонагреватель.

Водоснабжение может осуществляться по открытой или закрытой схеме. Основное отличие схем в том, что по закрытым циклам вода циркулирует в замкнутой схеме, и потребитель не имеет к ней доступа. В открытой устройства, способные потреблять, подключены к ней самой. Поэтому открытая система ГВС требует постоянной подпитки от источника воды. В них вода является теплоносителем.

Итак, при установке открытого типа подведения воды необходимо правильно разместить все ее элементы:

Устройство открытой схемы водоснабжения
  1. для того, чтобы равномерно и постоянно обеспечивалось поступление воды, устанавливается насос, с его помощью по всей схеме устанавливается требуемое давление воды. Они могут быть погружными или наружными. От этого зависит место их установки;
  2. для распределения жидкости и тепла по дому устанавливается разводка труб, по которым теплоноситель будет разноситься;
  3. поскольку вода с самого входа в дом распределяется между двумя схемами – холодное и горячее водоснабжение, то для этой цели устанавливается распределительный коллектор. В схеме разводки также будут присутствовать врезки для потребителей – кранов, душа, ванны, мойки и т.д. Их количество и размещение будет зависеть от планировки дома и потребностей жильцов;
  4. далее для функционирования открытая система горячего водоснабжения требует установки водогрейное устройства – накопительный или проточный, это обеспечивает теплоснабжение здания. Особенности функционирования их объясняются названием: накопительный сначала собирает воду и потом греет, а проточный греет прямо в трубе. Для больших зданий одного водонагревателя недостаточно, поэтому обычно сооружается ЦТП – центральный тепловой пункт, играющий основную роль в обеспечении функционирования теплоснабжения и горячего водоснабжения дома;
  5. для различных нужд могут устанавливаться различные дополнительные устройства – различные автоматические устройства, фильтры, реле и т.д. Их количество и состав зависит от сложности проекта вцелом.

Открытая система теплоснабжения и водоснабжения может различаться по типу циркуляции. В предыдущем описании приведена схема циркуляции на принудительной основе, т.е. движение жидкости по трубе производится за счет насоса. Но возможна установка и без насоса, т.н. схема с естественной циркуляцией. Преимущество открытой системы горячего водоснабжения с естественной циркуляцией – это экономичность, поскольку для циркуляции воды не требуется электричество.

Открытая система отопления

Принцип действия такой системы очень прост. Отопительный котел нагревает теплоноситель (воду), которая циркулирует по трубам. Горячая вода расширяется, поднимается к верху, остывшая вода поступает в котел (обратка). При частичном остывании объем воды постепенно уменьшается и она возвращается из расширительного бачка в по трубам в котел.  Большим плюсом данной отопительной системы является самостоятельная циркуляция воды в трубах, без помощи насоса, следовательно, такие отопительные системы не зависят от электроэнергии. Как правило, открытая система отопления — самотечная, монтируется по уровню, в ней не используются циркуляционные насосы.

Существует несколько правил при монтаже и проектировании открытой отопительной системы:

  • Отопительный котел должен находиться внизу. В большинстве случаев для этого монтируют в полу углубление, размером 50 – 60 сантиметров и помещают в него отопительный котел.
  • Расширительный бачёк необходимо устанавливать на верхней точке, например, на чердачном помещении.
  • Отопительные трубы должны находиться под небольшим наклоном по всей протяженности: подача от нижней точки к верху, обратка — от верхней до нижней точки. Что бы вода стекала без помех и задержек.
  • Если при установке трубопровода не выдержать правильный угол наклона или труба поднята слишком высоко, то образуется воздушный пузырь, тормозящий ход воды и батареи остаются холодными. Для предотвращения таких проблем стоит ставить трубы, диаметром 40 – 50 мм.

Преимущества:

  1. Удобство и простота эксплуатации.
  2. Независимая от электроэнергии система отопления
  3. Бесшумность работы.
  4. Низкая себестоимость комплектации. 

Недостатки:

  1. Воздушные пробки, который появляются из – за открытого расширительного бака, быстрая изнашиваемость металлических частей — в следствии коррозии. 
  2. Необходимость теплоизоляции бака, для предотвращения замерзания воды.
  3. Требуется постоянно проверять уровень воды в бачке. 
  4. Подходит такая система отопления только для обогрева небольших помещений из – за отсутствия насоса.

Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?

Открытая система отопления перестает пользоваться популярностью: дело в одном существенном недостатке — в теплоноситель постоянно попадает воздух. Это приводит к снижению теплоотдачи: схема плохо справляется с функцией обогрева. Поэтому для многих хозяев частных домов предпочтительна закрытая система отопления.

Читайте также:  Дровяные камины для дома — стильный акцент в загородном интерьере

Структура

Закрытая система представляет собой механизм, где теплоноситель функционирует при помощи насоса. Отличительной особенностью такого отопления для частного дома является хорошая герметичность: в теплоноситель не попадает воздух, нарушающий работу.

Схема закрытой системы отопления состоит из следующих компонентов:

  • котел;
  • бак;
  • насос и трубопроводы;
  • группа безопасности;
  • отопительные приборы – трубы, радиаторы.

Принцип работы

Принцип действия основан на изменении температуры: после ее увеличения начинает действовать рабочий клапан, и излишки воды переходят в расширительный бак. При снижении температуры насос закачивает лишнюю воду обратно в систему. Следовательно, закрытая система теплоснабжения для частного дома может контролировать давление, установленное в допустимых пределах.

Особенности

В такой схеме бак обладает одной особенностью: его можно полностью наполнить теплоносителем. Следовательно, поддерживать давление будет намного проще, чем в случае с простым расширительным баком. Но при неправильном наполнении в радиаторы и трубы все-таки может попадать воздух.

Чтобы избавиться от воздуха в верхних частях, необходимо использовать поплавковые воздухоотводчики. Для отвода растворенного в теплоносителе воздуха применяют сепараторы, которые размещают в трубах. Благодаря разделителям происходит деаэрация теплоносителя, и система работает стабильно, без технических сбоев.

Достоинства

Закрытая система обладает следующими положительными характеристиками:

  • безопасное давление;
  • ограничен контакт с окружающей средой, что предотвращает попадание воздуха, способного нарушить работу;
  • применение специализированных баков для безопасности давления;
  • разделение бака на две камеры: одна из них представляет собой хранилище газа (в основном азот), а вторая является водяной камерой;
  • безопасный процесс работы;
  • специализированный клапан в баке сохраняет безопасный уровень давления.

На практике закрытая структура редко дает сбои, что и обуславливает ее популярность.

Особенности установки

Установка осуществляется так, чтобы в последующем можно было своими руками отключить любой отопительный прибор без остановки работы всей системы и слива жидкости из нее. Для этого профессионалы применяют специализированные отсекающие краны, которые располагают на входе и выходе в радиаторы. Посредством установленных кранов можно вручную регулировать температурный режим.

Другая особенность — монтаж группы безопасности на выходе из котла отопления. задача такой группы — сбрасывать давление, если оно превысит норму. В состав группы входят такие части, как:

  • манометр – контролер давления;
  • предохранительный клапан – отвечает за сбор давления при превышении безопасного максимума;
  • отводчик воздуха — удаляет воздух при «завоздушивании».

Прибор для измерения давления в системе.

Этапы

Установка закрытой системы своими руками осуществляется в следующем порядке:

  • устанавливается котел;
  • к котлу проводятся трубы, к которым проводится навешивание радиаторов;
  • после всех этих процедур крепится расширительный бак;
  • в контур обогрева монтируется насос и приборы для терморегуляции.

Нагревательный бак можно вмонтировать в печь. Отдельной котельной в частном доме не потребуется. Если последовательность схемы будет соблюдена, а оборудование – правильно подобрано, то система станет эффективным теплоисточником.

Если переделка

Нередки варианты, когда уже существующая открытая система перестала устраивать пользователя, и ее необходимо переделать в закрытую. Для этого необходимо заменить расширительный бак мембранным и установить его на обратке вместе с терморегуляторами.

Перед насосом ставится фильтр-грязевик, а старый открытый бак – убирается, система отопления при помощи сварочных работ делается замкнутой на новый бачок. Группа безопасности также устанавливается на выходе из котла: лучше использовать шаровые или пробковые краны.

Видео описание

В нашем видео поговорим об отоплении в частном загородном доме

Главные критерии при выборе систем отопления:

Видео описание
  • Минимум расходов при высокой теплоотдаче. Обеспечение жилья нужным количеством тепла и небольшие затраты на монтаж, эксплуатацию и обслуживание.

  • Максимальная автоматизация. Системы отопления в целях обеспечения безопасности необходимо эксплуатировать при наименьшем вмешательстве человека в их работу.

  • Высокая износостойкость всех элементов. Выбирать необходимое оборудование нужно с учетом его эксплуатационной надежности.

В некоторых случаях можно воспользоваться формулой: «чем проще, тем надежнее»Источник

Преимущества

К сожалению, на постсоветском пространстве теплоснабжение подавляющего большинства потребителей до сих пор организовано по старой, открытой схеме. Закрытая схема сулит значительный выигрыш по многим параметрам. Именно поэтому, переход на закрытое теплоснабжение, в масштабе страны может принести серьёзные экономические выгоды. К примеру в России, на государственном уровне, переход на более экономный вариант, стал частью энергосберегающей программы на будущее.

Отказ от старой схемы принесёт сокращение потерь тепла, за счёт возможности точной регулировки потребления. Каждый теплопункт имеет возможность тонко регулировать потребление тепла абонентами.

Нагревательное оборудование работающее в изолированном режиме закрытой системы, гораздо меньше подвержено воздействию привносимых открытой сетью факторов. Следствие этого, продленный ресурс котлов, теплоприготовительных установок и промежуточных коммуникаций.

Она не требует повышенной устойчивости к высокому давлению, на всём протяжении теплопроводящих магистралей, это значительно снижает аварийность трубопроводов по причине порывов давлением. В свою очередь – это снижает потери тепла при утечках. Как результат, экономия, стабильность и качество обеспечения теплом и горячей водой, компенсируют недостатки системы. А они тоже есть. Процедуры невозможно провести централизованно. Каждый отдельный замкнутый контур требует своего обслуживания. Будь то турбины, контуры абонентов или промежуточная магистраль.

Читайте также:  Как рассчитать количество секций радиаторов

Каждый теплопункт – отдельная единица, для осуществления водоподготовки. Скорее всего, при модернизации схемы из открытой в закрытую, в большинстве случаев придётся увеличить площадь, необходимую под установку оснастки ИТП, а также реорганизация электроснабжения. Помимо этого, существенно возрастает потребление холодного на снабжение здания, поскольку именно она идёт на подогрев в теплообменники и далее потребителю, при независимом подключении горячего. Это неизменно повлечёт переустройство водопровода, ради перехода на закрытую схему горячего.

Глобальное введение независимого присоединения горячего оснащения к тепловым сетям, повлечёт изрядное повышение нагрузки на внешние сети холодного водоснабжения, поскольку придётся питать потребителей увеличенными объёмами, необходимыми для горячего водоснабжения, которые сейчас даются по тепловым сетям. Для многих населённых пунктов это станет серьёзным препятствием на пути модернизации. Дополнительное оснащение насосными установками в горячем снабжении и циркуляционных установках, в механизмах отопления зданий вызовет дополнительную нагрузку на электрические сети и без их реконструкции тоже не обойтись.

Порядок расчета и рециркуляции

Чтобы система ГВС была спроектирована правильно, необходимо иметь в виду следующее.

  1. На чертеже указываются кольца циркуляции. Они замыкаются при тепловом узле.
  2. Выделяется 2 трубопровода: подающий и циркуляционный.
  3. На самом протяженном участке трассы ГВС отмечаются зоны максимального циркуляционного расхода тепла.
  4. Диаметр труб не может быть меньше 1.5 см. Причем они должны на 1-2 размера превышать диаметр тех, что на подающем участке. Это делается во избежание возникновения воздушных пробок.

При расчете отопительной установки нужно иметь в виду, что открытая система будет эффективной только при небольшом отдалении от места забора и при частом открытии вентиля, подающего кипяток. Иначе потребитель получит остывшую воду.

Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?

Открытая система отопления перестает пользоваться популярностью: дело в одном существенном недостатке — в теплоноситель постоянно попадает воздух. Это приводит к снижению теплоотдачи: схема плохо справляется с функцией обогрева. Поэтому для многих хозяев частных домов предпочтительна закрытая система отопления.

Структура

Закрытая система представляет собой механизм, где теплоноситель функционирует при помощи насоса. Отличительной особенностью такого отопления для частного дома является хорошая герметичность: в теплоноситель не попадает воздух, нарушающий работу.

Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?

Схема закрытой системы отопления состоит из следующих компонентов:

  • котел;
  • бак;
  • насос и трубопроводы;
  • группа безопасности;
  • отопительные приборы – трубы, радиаторы.

Принцип работы

Принцип действия основан на изменении температуры: после ее увеличения начинает действовать рабочий клапан, и излишки воды переходят в расширительный бак. При снижении температуры насос закачивает лишнюю воду обратно в систему. Следовательно, закрытая система теплоснабжения для частного дома может контролировать давление, установленное в допустимых пределах.

Особенности

Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?

В такой схеме бак обладает одной особенностью: его можно полностью наполнить теплоносителем. Следовательно, поддерживать давление будет намного проще, чем в случае с простым расширительным баком. Но при неправильном наполнении в радиаторы и трубы все-таки может попадать воздух.

Чтобы избавиться от воздуха в верхних частях, необходимо использовать поплавковые воздухоотводчики. Для отвода растворенного в теплоносителе воздуха применяют сепараторы, которые размещают в трубах. Благодаря разделителям происходит деаэрация теплоносителя, и система работает стабильно, без технических сбоев.

Достоинства

Закрытая система обладает следующими положительными характеристиками:

  • безопасное давление;
  • ограничен контакт с окружающей средой, что предотвращает попадание воздуха, способного нарушить работу;
  • применение специализированных баков для безопасности давления;
  • разделение бака на две камеры: одна из них представляет собой хранилище газа (в основном азот), а вторая является водяной камерой;
  • безопасный процесс работы;
  • специализированный клапан в баке сохраняет безопасный уровень давления.
Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?

На практике закрытая структура редко дает сбои, что и обуславливает ее популярность.

Особенности установки

Установка осуществляется так, чтобы в последующем можно было своими руками отключить любой отопительный прибор без остановки работы всей системы и слива жидкости из нее. Для этого профессионалы применяют специализированные отсекающие краны, которые располагают на входе и выходе в радиаторы. Посредством установленных кранов можно вручную регулировать температурный режим.

Другая особенность — монтаж группы безопасности на выходе из котла отопления. Главная задача такой группы — сбрасывать давление, если оно превысит норму. В состав группы входят такие части, как:

  • манометр – контролер давления;
  • предохранительный клапан – отвечает за сбор давления при превышении безопасного максимума;
  • отводчик воздуха — удаляет воздух при «завоздушивании».
Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?

Прибор для измерения давления в системе.

Этапы

Установка закрытой системы своими руками осуществляется в следующем порядке:

  • устанавливается котел;
  • к котлу проводятся трубы, к которым проводится навешивание радиаторов;
  • после всех этих процедур крепится расширительный бак;
  • в контур обогрева монтируется насос и приборы для терморегуляции.

Нагревательный бак можно вмонтировать в печь. Отдельной котельной в частном доме не потребуется. Если последовательность схемы будет соблюдена, а оборудование – правильно подобрано, то система станет эффективным теплоисточником.

Какими достоинствами обладают закрытые системы отопления?

Если переделка

Нередки варианты, когда уже существующая открытая система перестала устраивать пользователя, и ее необходимо переделать в закрытую. Для этого необходимо заменить расширительный бак мембранным и установить его на обратке вместе с терморегуляторами.

Перед насосом ставится фильтр-грязевик, а старый открытый бак – убирается, система отопления при помощи сварочных работ делается замкнутой на новый бачок. Группа безопасности также устанавливается на выходе из котла: лучше использовать шаровые или пробковые краны.

Отопление загородного дома с помощью устройства тёплых полов

Тёплые полы могут быть использованы не только в ванных комнатах. Если действовать грамотно, с их помощью можно отопить загородный дом полностью. Но, как вы понимаете, эффективность такого решения будет далека от идеальной. Отопление электричеством (как и электрическими котлами, которые мы не стали рассматривать по этой же причине) — удовольствие не из дешёвых.

Читайте также:  Малогабаритная кирпичная печь своими руками

Схема устройства теплого пола в доме

Кроме этого, вам потребуется серьёзная теплоизоляция всех стен и перекрытий в доме. Также потребуется установить специальные стеклопакеты  с усиленной теплоизоляцией и специальным многокамерным профилем. В результате, можно полностью отказаться от традиционной системы отопления, в каждой комнате воздух будет греть такой пол.

Отопление загородного дома с помощью устройства тёплых полов

Выводы. Грамотный проект отопления загородного дома является необходимым техническим документом. Он позволяет сделать однозначные выводы относительно эффективности того или иного вида отопления. Проект потребует некоторых вложений, но они окупаются уже после первой зимы.

Дом, система отопления в котором построена в соответствии с грамотными техническими расчётами, не требует больших денег на обслуживание и несёт своим владельцам радость и тепло домашнего уюта.

Традиционные отопительные системы

Чаще всего для отопления используют воду или различные антифризные жидкости, которые циркулируют по трубам. Жидкость нагревается при помощи газовых котлов, которые могут работать на жидком, твердом и газовом топливе. В последнее время в качестве нагревающих элементов стали использовать электродные и индукционные котлы .

Водяное отопление популярно за счет доступности и эффективности теплоносителя у владельцев коттеджей и прочего загородного жилья. Водяную систему легко смонтировать самостоятельно. Положительным моментом является то, что объем воды в системе остается постоянным.

Пример довольно доступной и в то же время эффективной системы, подходящей как для загородного дома, так и для квартиры, – электрический теплый пол. Понеся сравнительно небольшие расходы на устройство такого обогрева, можно обеспечить жилище теплом и не покупать никаких котлов. Недостаток один — стоимость электроэнергии.

Для справки. При устройстве электрического теплого пола используется 2 вида нагревателей: тонкая полимерная пленка с нанесенными углеродными элементами либо греющий кабель.

В южных регионах с высокой солнечной активностью неплохо себя показывает еще одна современная отопительная система. Это водяные солнечные коллекторы, устанавливаемые на кровле зданий или других открытых местах. В них с минимальными потерями вода нагревается напрямую от солнца, после чего подается в дом. Одна беда – коллекторы абсолютно бесполезны ночью, а также в северных регионах.

Различные гелиосистемы, берущие тепло от земли, воды и воздуха и передающие его в частный дом – это установки, в которых реализованы самые современные технологии отопления. Расходуя всего 3—5 кВт электроэнергии, эти агрегаты способны «перекачать» извне в 5—10 раз больше тепла, отсюда и название – тепловые насосы. Дальше с помощью этой тепловой энергии можно нагревать теплоноситель или воздух, — на ваше усмотрение.

Примером воздушного теплового насоса может служить обычный кондиционер, принцип работы у них одинаков. Только гелиосистема одинаково хорошо обогревает загородный дом зимой и охлаждает летом.

Общеизвестный факт: чем инновация в системе отопления эффективнее, тем она дороже, хотя и требует меньших расходов при эксплуатации. И наоборот, дешевые в монтаже высокотехнологичные системы электрообогрева заставляют нас платить впоследствии за израсходованное электричество. Тепловые насосы же настолько дороги, что большинству граждан постсоветского пространства они недоступны.

Вторая причина, почему домовладельцы тяготеют к традиционным системам, — это прямая зависимость современного отопительного оборудования от наличия электроэнергии. Для жителей отдаленных районов этот факт играет большую роль, оттого они предпочитают строить печи из кирпича и топить дом дровами.

Пример Проект системы отопления с подключением радиаторов по двухтрубной схеме

В котельной находится котёл (красный прямоугольник). Причём, сразу стоит оговориться: если котёл настенный, то устанавливать его в котельной не обязательно, устанавливать его допускается и в кухне, и в прихожей. Но при проектировании нужно помнить о вытяжной трубе.

Итак, возвращаемся к системе отопления.

Радиаторы, как и положено, под окнами; на схеме радиаторы фиолетовым цветом.

Чтобы не тянуть трубы по периметру всего дома, трубопровод спроектирован двумя петлями.

Подающая труба отмечена красным, обратка – синим. Чёрные точки на подаче и на обратке – это запорная арматура (радиаторные краны, термоголовки и т. п.). Запорную арматуру нужно ставить обязательно – на случай, если радиатор по какой-либо причине выйдет из строя, и его нужно будет отсоединить от системы для замены или ремонта без остановки всей системы.

Кроме запорных вентилей на каждом радиаторе, такие же вентили стоят на подаче для каждого крыла, сразу после котла.

Для чего здесь ставится запорная арматура? Как видно по схеме, длина петель системы не одинакова: «крыло», идущее от котла вверх (если смотреть по схеме), короче того, которое идёт вниз. А значит, сопротивление более короткого трубопровода будет меньше. Поэтому теплоноситель может больше идти по более короткому крылу, тогда более длинное «крыло» будет холоднее. За счёт кранов на подающей трубе мы сможем отрегулировать равномерность подачи теплоносителя.

Такие же краны ставятся и на обратке обеих петель – перед котлом.