Схема опалення двоповерхового будинку з примусовою циркуляцією різні варіанти розведення

Природна циркуляція нагрітої води по трубах - ще актуальна, але відходить в минуле

Зараз в проектах опалення приватного двоповерхового будинку вже не зустрінеш креслень опалювальних контурів, які працюють без включення в схему циркуляційних насосів. Але ще не так давно обігрів приватних домоволодінь з індивідуальним водяним опаленням здійснювався виключно завдяки природному руху води по трубах. У деяких будинках, побудованих і обладнаних усім необхідним раніше, системи опалення з самопливної циркуляцією теплоносія функціонують донині.

Система опалення з природною циркуляцією поступово відходить в минуле

За рахунок чого рухається рідина в таких трубних контурах? Циркуляцію тут забезпечує різниця в щільності води з різною температурою. Гаряча рідина легше (менше щільність), тому прагне вгору, більш холодна - вниз. Нагріте котлом теплоносій йде по стояку наверх, на його зміну приходить захолола вода з зворотного трубопроводу. Це називається конвекцією, яка забезпечує половину енергії, необхідної для здійснення природної циркуляції.

Другу половину рушійної сили надає рідини гравітація. Щоб сила тяжіння діяла ефективніше, горизонтальні труби контуру (лежаки) встановлюють з ухилом в бік руху теплоносія. Подаючий трубопровід нахилений до радіаторів опалення, зворотний лежак - до котла. Крім ухилу труб в самопливному контурі велике значення для успішного здійснення циркуляції мають такі фактори:

• становище котла щодо зворотної труби (чим нижче встановлений агрегат, тим краще);
• діаметр трубних комунікацій (чим ширше просвіт трубопроводу, тим нижче опір);
• перетин внутрішніх отворів в батареях (та ж закономірність, що й для труб).

Дотримання цих правил дозволяє зробити ефективний самопливний контур в будинку своїми руками. Однак умови, яких необхідно дотримуватися при монтажі системи з природним рухом теплоносія, є причиною таких її недоліків:

• громіздкі труби (зазвичай сталеві) не можна прокласти приховано, вони завжди на виду;
• для котла необхідно робити поглиблену майданчик, що робить незручним його обслуговування;
• необхідно підтримувати різницю між гарячим і остиглим теплоносієм не менше 25 градусів;
• оптимальними батареями опалення, мають найбільший внутрішній просвіт і меншу схильність до корозії (при природній циркуляції в теплоносії багато повітря), є чавунні (вибір невеликий);
• великий обсяг теплоносія і необхідність монтувати громіздкий розширювальний бак відкритого типу;
• складно провести правильні теплотехнічні розрахунки для рівномірного обігріву кімнат.

Крім того, самопливний контур не здатний повноцінно обігріти габаритні споруди. Ефективна природна циркуляція можлива при довжині лежаків до 45 м і площею до 180 м2 (в двоповерховому будинку). Ці мінуси роблять самопливні контури мінімально затребуваними у домовласників. Але все ж залишаються прихильники опалювальних гравітаційних систем, що аргументують свої переваги такими перевагами соматичних контурів:

• незалежність від безперебійної подачі електрики;
• безшумність руху рідини по трубах;
• ефективність опалювальної системи при експлуатації твердопаливних котлів (висока інерційність частково нівелює часті і значні температурні перепади).

Рідина по трубах в таких системах рухається за рахунок різниці щільності гарячої та холодної води

При монтажі гравітаційних контурів застосовуються дві схеми трубної розводки - однотрубна, коли теплоносій від батарей відводиться по тій же трубі, що і подається, і двухтрубная, коли подача рідини і її відведення назад до котла здійснюється двома комунікаціями. для опалення двоповерхового будинку з природною циркуляцією застосовуються ті ж схеми розводки. На другий поверх теплоносій подається по стояку, що відходить від котла, остившая рідина зверху відводиться по зворотної вертикальної трубі. Лежаки на обох поверхах приєднуються до стояків згідно застосованої схеми розводки опалювальних комунікацій.

Система з примусовим рухом рідини - оптимальна за сьогоднішніми мірками

Розробляючи сучасний проект опалення двоповерхового будинку, автори документа напевно включать в нього опалювальний контур з циркуляційним насосом. Системи з природним рухом рідини по трубах не вписуються в концепцію сучасного інтер`єру, до того ж примусова циркуляція забезпечує кращі експлуатаційні характеристики водяного опалення, особливо в приватних будинках з великою площею.

Примусова циркуляція дозволяє набагато простіше ставитися до розташування елементів системи опалення відносно один одного, але все ж існують загальні правила пристрою обв`язки котла, кращого приєднання батарей опалення, прокладки трубних комунікацій. Незважаючи на наявність в контурі циркуляційного насоса, при монтажі розводки намагаються максимально зменшити опір труб, їх з`єднань і переходів, щоб знизити навантаження на перекачувати рідину пристрій і уникнути завихрень рідини в важкопрохідних місцях.

Застосування примусової циркуляції в трубному контурі дозволяє досягти таких експлуатаційних переваг:

• висока швидкість руху рідини забезпечує рівномірний прогрів всіх теплообмінників (батарей), завдяки чому досягається більш якісний обігрів різних приміщень;
• примусове нагнітання теплоносія знімає обмеження з сумарною площею обігріву, дозволяючи робити комунікації будь-якої протяжності;
• контур з циркуляційним насосом ефективно працює при низьких температурах рідини (менше 60 градусів), завдяки чому легше підтримувати оптимальну температуру в кімнатах приватного будинку;
• низька температура рідини і невисокий тиск (в межах 3 Бар) дозволяє застосовувати для монтажу системи опалення недорогі пластикові труби;
• діаметр теплових комунікацій набагато менше, ніж в системі з природною циркуляцією і можлива їх прихована прокладка без дотримання природних ухилів;
• можливість експлуатації радіаторів опалення будь-яких типів (перевага віддається алюмінієвим батареям);
• низька інерційність обігріву (від запуску котла до набору радіаторами максимальної температури проходить не більше півгодини);
• можливість робити контур закритим з використанням мембранного розширювального бака (хоча монтаж відкритої системи також не виключається);
• терморегуляцію можна здійснювати як в цілому по системі, так і зонально або точково (регулювати температуру на кожному обігрівачі окремо).

Ще одним плюсом примусової системи опалення двоповерхового приватного будинку є довільний вибір місця для установки котла. Звичайне його монтують на першому поверсі або в підвалі, якщо є цокольне приміщення, але теплогенератор необов`язково спеціально поглиблювати і розраховувати рівень його розташування щодо зворотної труби. Допускається як для підлоги установка котла, так і настінна, що надає широкий вибір відповідної моделі обладнання відповідно до Ваших вподобань домовласника.

Система опалення з циркуляційним насосом найчастіше зустрічається в сучасних проектах

Незважаючи на технічну досконалість опалення з примусовим рухом рідини, є у такої системи недоліки. По-перше, це шум, що утворюється при швидкій циркуляції теплоносія по трубах, особливо посилюється в місцях звужень, різких поворотів трубопроводу. Часто шум рідини, що рухається буває ознакою зайвої потужності (продуктивності) циркуляційного насоса може бути застосовано до даного опалювального контуру.

По-друге, робота водяного опалення залежить від електрики, яке необхідно для постійної прокачування теплоносія циркуляційним насосом. Схема контуру зазвичай не сприяє природному руху рідини, тому при тривалих відключення електрики (якщо немає пристрою для безперебійної подачі електроенергії), житло залишається без обігріву.

Як і контур з природною циркуляцією, опалення двоповерхового будинку з примусовою прокачуванням теплоносія робиться однотрубної і двотрубної розводкою. Як правильно виглядають подібні схеми, буде розказано далі.

Однотрубний контур з циркуляційним насосом - просто зробити, але далекий від досконалості

При однотрубної схемою розводки з включенням в контур циркуляційного насоса (всі обігрівачі на поверсі підключені до однієї комунікації) по ній підводиться гарячий теплоносій і в неї ж скидається остившая рідина. Завдяки високій швидкості циркуляції при невеликій протяжності лежака температурна різниця між першим від стояка радіатором і крайньої батареєю незначна. Але при великій довжині контура різниця стає помітна.

Часто така схема розводки стає результатом удосконалення опалювального однотрубного контуру з природною циркуляцією, коли в систему врізають циркуляційний насос, при цьому опалення давно проведено.

Однотрубна розводка може функціонувати як відкрита система, так і з використанням мембранного розширювального бака. Якщо це вдосконалена система, зазвичай залишають атмосферне компенсаційний резервуар. Коли ж контур роблять з нуля, встановлюють закритий бак мембранного типу.

Однотрубна система опалення підійде тільки для невеликих приміщень

Перевагою такого контуру є можливість його тимчасової експлуатації без участі циркуляційного насоса (при відключенні електрики), хоча і з меншою ефективністю. Для того щоб опалення могло працювати в двох режимах, насос встановлюють в байпас - спеціальну трубну обвідну петлю з системою клапанів і запірних кранів. Циркуляційний насос ставиться на більш тонку трубу, що обгинає основну магістраль. Коли нагнітає теплоносій пристрій працює, рідина рухається обхідним шляхом, при цьому кран на центральній трубі перекритий. Якщо немає електрики, кран на байпасе перекривають, але відкривають на основній магістралі і теплоносій починає циркулювати природно.

Однотрубна схема опалення 2-поверхового приватного будинку ефективна тільки при невеликій площі поверхів. У таких ситуаціях є сенс робити розводку одним трубопроводом - виходить економніше за витратами матеріалів (труб, фітингів) і набагато швидше. Якщо ж квадратура поверхів значна, доведеться витратитися на труби і зробити найефективнішу розведення за допомогою двох теплових комунікацій.

Двотрубні розводки опалення - варіанти для двоповерхового будинку, схеми

Всі переваги контуру з примусовим рухом теплоносія реалізуються при влаштуванні та експлуатації двотрубної системи опалення двоповерхового будинку. При такій розводці, що має кілька варіантів робочих схем, подача теплоносія і його відведення від батарей здійснюється за різними комунікацій. Радіатори підключаються до системи паралельно, тобто незалежно один від одного.

Двотрубна система опалення ідеально підійде для контуру з примусовим рухом теплоносія

Гарячий теплоносій від котла надходить в стояк, від якого на кожному поверсі відходить подає гілка і постачає кожен обігрівач. Від батарей відводять патрубки скидають остигнула рідина у зворотний комунікацію. "Холодні" лежаки впадають в відвідний стояк, що переходить на першому поверсі в зворотну трубу. На звороті перед входом в котел послідовно встановлюються:

• мембранний розширювальний бачок;
• циркуляційний насос в системі байпаса з комплексом запірної арматури;
• запобіжний клапан, що скидає надлишковий тиск в опалювальному трубному контурі.

Незалежне постачання теплоносієм кожної батареї в двотрубному опалювальному контурі дає можливість регулювати (в тому числі автоматично) швидкість струму рідини через радіатор і за рахунок цього змінювати температуру обігрівача. Це робиться вручну за допомогою запірного крана на вході подачі теплоносія або за допомогою термостатичного клапана, який регулює просвіт входить отвори автоматично у відповідність із заданою температурою в приміщенні. На виході радіаторів часто встановлюються балансувальні клапани, за допомогою яких проводиться вирівнювання тиску на кожній ділянці системи і в усьому контурі.

Двотрубна опалювальна система може бути реалізована в декількох варіантах, причому на різних поверхах може бути застосована інша схема. Найпростіша розводка двома трубами називається тупиковою. Вона полягає в тому, що обидві труби (підводить і відводить) прокладаються паралельно, по черзі підключаючись по шляху до батарей, і замикаються в підсумку на останньому обігрівачі. Перетин труб (обох) у міру наближення до останнього радіатора зменшується. Така розводка вимагає ретельного регулювання тиску за допомогою балансувальних кранів (клапанів) щоб домогтися рівномірного надходження теплоносія до батарей.

наступну схему розводки і підключення труб називають "петлею Тіхельмана" або зустрічній. Суть її в тому, що подає труба і обратка, що мають однаковий діаметр на всьому протязі, підводяться до радіаторів і підключаються з протилежних сторін. Ця розводка оптимальніше і не вимагає балансування системи.

Найдосконалішою, а й найбільш матеріаломістким, є колекторна система опалення двоповерхового будинку. Постачання кожного опалювального приладу на поверсі проводиться індивідуально, від колектора до радіаторів підводяться окремі подають і зворотні труби. Крім батарей, до колектора можуть бути підключені в середині конвектори, теплі підлоги, фанкойли. Перевага в тому, що на кожен опалювальний прилад або систему подається теплоносій з необхідним тиском, температурою і швидкістю циркуляції. Всі ці параметри регулюються пристроями (сервоприводами, змішувачами рідини, термостатами, системами клапанів), встановленими на розподільчих колекторах.