Циркуляционный контур с нижней разводкой
1 - котел, 2 - главный ствол, 3 - разводка, 4 - горячие стояки, 5 - обратные стояки, 6 - обратка, 7 - расширительный бак, 8 - сигнальная линия

При нижней разводке (см. рис.) подающая магистраль, которая питает горячие (восходящие) стояки, располагается ниже жилого помещения (в подпольном канале или в подвале). Обратные стояки присоединяются к общей обратной магистрали, проложенной еще ниже. Кроме того, как видно из рисунка, схему дополняет верхняя воздушная линия, которая нужна, чтобы скапливающиеся в радиаторах воздушные пузыри могли удалиться в атмосферу через расширительный бак (или специальный бак — воздухосборник).

Если рассмотреть схему с нижней разводкой, мы получим ту же картину: при двухтрубной системе радиаторы нижнего этажа работают хуже, так как для них напор воды мал. Чтобы справиться с этой проблемой, приходится заглублять котел хотя бы на 3 м ниже этих радиаторов.

Нагретая в котле вода поднимается по главному стояку и поступает в расширительный бак. Расширительный бак находится в самой верхней точке системы и служит для того, чтобы давление в системе не зависело от объема и плотности воды. Для этого в расширительном баке предусмотрен достаточный объем над зеркалом воды, причем этот объем сообщается с атмосферой (через отверстия в крышке).

Разводящая магистраль — это труба, по которой горячая вода поступает к горячим стоякам. Эта труба должна иметь небольшой уклон по ходу движения воды. Горячие (подающие) стояки проходят через все этажи дома в непосредственной близости к радиаторам (как правило, в простенках между окнами). Обратные стояки — это особенность двухтрубной системы. По ним через все этажи вода из радиаторов (охлажденная) поступает в обратную магистраль. Обратная магистраль также имеет уклон по ходу движения воды и служит для сбора отработанной воды и подачи ее в отопительный котел. Сигнальная линия — это вертикальная трубка, подключенная к патрубку, врезанному в расширительный бак чуть ниже уровня зеркала воды. Вода стекает по этой трубке в воронку, подключенную к сливу, причем трубка снабжена краном. Если при открывании крана вода не течет — это сигнализирует о недостаточном количестве воды в системе. Запорные вентили на входе горячей воды в радиатор позволяют регулировать расход горячей воды, а также отсекать радиатор от системы для замены или ремонта.

Как при верхней, так и при нижней разводке горячая вода поднимается вверх и поступает в разводящие магистрали, а оттуда через подающие стояки в отопительные приборы. Отдав тепло в радиаторах, вода становится тяжелее и спускается самотеком через обратные стояки в обратную магистраль. Поступая в котел, она, будучи более плотной, вытесняет горячую воду вверх. Разность плотности (и веса) столбов горячей и холодной воды и является источником напора.

Проследим, как образуется этот напор (см. рис.):

Циркуляционный контур с верхней разводкой
1 - котел, 2 - главный ствол, 3 - разводка, 4 - горячие стояки, 5 - обратные стояки, 6 - обратка, 7 - расширительный бак, 8 - сигнальная линия

Выше верхней штриховой линии вода горячая (95°С). Ниже нижней штриховой линии отработанная вода имеет температуру 70°С. На участке АВ (главный ствол) циркулирует горячая вода (95°С), она еще не отдала тепла. На участке ЕЗ— отработанная вода (70°С). Эти два вертикальных столба воды АВ и ЕЗ имеют разный вес (он зависит от разности температур и высоты столбов), они-то и создают напор в кольце АБВГДЛЕЖЗИК, то есть в радиаторах верхнего этажа. Для нижнего этажа (кольцо АБВГДЛМЖЗИК) напор создает разный вес столбов АБ и ЖЗ (столб ЕЖ в этом контуре не участвует). Разница температур воды и ее плотностей та же, а вот высота столбов меньше, чем для верхнего этажа.

Циркуляционный контур
Система водяного отопления содержит:
• отопительные приборы, нагреваемые проточной горячей водой (радиаторы, конвекторы);
• циркуляционный контур (систему трубопроводов, обеспечивающих циркуляцию воды через отопительные приборы, и вспомогательные элементы циркуляционного контура: вентили, расширительный бак, воздухосборник и т. д.);
• источник горячей воды (котел).

Принципиальная схема такова: котел вырабатывает горячую воду, она по системе трубопроводов поступает в радиаторы, отдавая свое тепло, и возвращается опять в котел; там она снова нагревается и так по кругу. Все это вместе взятое называется "замкнутый циркуляционный контур".

Незамерзающий теплоноситель
Вода остается непревзойденным теплоносителем не только по доступности, но и по теплофизическим характеристикам. При круглогодичном отоплении дома она как хладагент циркуляционного контура отопления вне конкуренции. Но если зимой дом какое-то время не отапливается, вода замерзнет и в силу ее уникального свойства расширяться при замерзании разрушит элементы контура отопления. Наилучшая замена воде в качестве хладагента — сорокаградусный раствор этилового спирта. Но эта жидкость обладает другими уникальными свойствами, которые могут получить приоритет, — и система лишится теплоносителя. Поэтому для систем отопления можно рекомендовать специально разработанную незамерзающую жидкость на основе моноэтиленгликоля. Добавлять воды более половины не рекомендуется, так как антикоррозионные присадки становятся неэффективными и возможно образование коррозии, накипи и осадков.

Особенности применения
В рабочем диапазоне температур антифриз, по сравнению с водой, имеет в 3-5 раз большую вязкость и на 10-15% меньшую теплоемкость, поэтому расчетный расход циркуляционного насоса следует принимать на 10% больше, а расчетный напор — на 60% выше. Теплоносители имеют коэффициент температурного расширения больше, чем вода, следовательно, колебания объема жидкости в циркуляционном контуре также будут большими, чем для воды. Поэтому при использовании теплоносителя устанавливать расширительный бак нужно соответственно. Для отопительных систем с электрокотлами рекомендуется проверить параметры циркуляционного насоса и при необходимости заменить его на более мощный. Не рекомендуется использовать теплоносители в системах с котлами электродного типа. Не рекомендуется заливать теплоносители в системы, изготовленные из оцинкованных труб, так как водогликолевая смесь при взаимодействии с цинком образует чрезвычайно объемистые осадки, которые могут практически полностью перекрыть сечение труб и в результате блокировать работу системы.

Подготовка системы
Места соединений в системах следует уплотнять прокладками из стандартной резины, паронита, тефлона или льном с таким герметиком, который устойчив к этиленгликолю. В связи с высокой текучестью этиленгликоля следует обратить особое внимание на качество монтажа. Перед заливкой теплоносителя в новую систему отопления или кондиционирования следует произвести гидроиспытания и проверить ее работу при положительной температуре на воде, а при отрицательной — на антифризе. При обнаружении негерметичности слить жидкость, устранить протечки и вновь испытать. Перед заливкой теплоносителя в старую систему необходимо предварительно ее промыть жидкостью для очистки поверхностей.

Запуск системы
Для более быстрого удаления пузырьков воздуха из теплоносителя рекомендуется после заполнения системы выдержать ее без давления в течение 2-3 часов. Запуск и разогрев системы отопления при температуре ниже 0°С необходимо производить в несколько этапов, предварительно установив регулятор температуры на котле в минимальное положение.