Сейчас в проектах частных жилых построек закладывается схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией, как более оптимальная и современная. Некоторые домовладельцы до сих пор предпочитают отопление с естественной циркуляцией, видя в нем свои плюсы. Чтобы выяснить преимущества каждой их схем отопления, рассмотрим различные варианты разводок труб в двухэтажном доме.
Естественная циркуляция нагретой воды по трубам – еще актуальна, но отходит в прошлое
Сейчас в проектах отопления частного двухэтажного дома уже не встретишь чертежей отопительных контуров, работающих без включения в схему циркуляционных насосов. Но еще не так давно обогрев частных домовладений с индивидуальным водяным отоплением осуществлялся исключительно благодаря естественному движению воды по трубам. В некоторых домах, построенных и оборудованных всем необходимым раньше, системы отопления с самотечной циркуляцией теплоносителя функционируют по сей день.
За счет чего движется жидкость в таких трубных контурах? Циркуляцию здесь обеспечивает разница в плотности воды с различной температурой. Горячая жидкость легче (меньше плотность), поэтому стремится вверх, более холодная – вниз. Нагретый котлом теплоноситель уходит по стояку наверх, на его смену приходит остывшая вода из обратного трубопровода. Это называется конвекцией, которая обеспечивает половину энергии, необходимой для осуществления естественной циркуляции.
Вторую половину движущей силы придает жидкости гравитация. Чтобы сила притяжения действовала эффективнее, горизонтальные трубы контура (лежаки) устанавливают с уклоном в сторону движения теплоносителя. Подающий трубопровод наклонен к радиаторам отопления, обратный лежак – к котлу. Кроме уклона труб в самотечном контуре большое значение для успешного осуществления циркуляции имеют такие факторы:
- положение котла относительно обратной трубы (чем ниже установлен агрегат, тем лучше);
- диаметр трубных коммуникаций (чем шире просвет трубопровода, тем ниже сопротивление);
- сечение внутренних отверстий в батареях (та же закономерность, что и для труб).
Соблюдение этих правил позволяет сделать эффективный самотечный контур в доме своими руками. Однако условия, которые необходимо соблюдать при монтаже системы с естественным движением теплоносителя, являются причиной таких ее недостатков:
- громоздкие трубы (обычно стальные) нельзя проложить скрыто, они всегда на виду;
- для котла необходимо делать углубленную площадку, что делает неудобным его обслуживание;
- необходимо поддерживать разницу между горячим и остывшим теплоносителем не менее 25 градусов;
- оптимальными , имеющими наибольший внутренний просвет и меньшую подверженность коррозии (при естественной циркуляции в теплоносителе много воздуха), являются чугунные (выбор невелик);
- большой объем теплоносителя и необходимость монтировать громоздкий ;
- сложно провести правильные теплотехнические расчеты для равномерного обогрева комнат.
Кроме того, самотечный контур не способен полноценно обогреть габаритные постройки. Эффективная естественная циркуляция возможна при длине лежаков до 45 м и площади до 180 м 2 (в двухэтажном доме). Эти минусы делают самотечные контуры минимально востребованными у домовладельцев. Но все же остаются приверженцы отопительных гравитационных систем, аргументирующие свои предпочтения такими преимуществами самотечных контуров:
- независимость от бесперебойной подачи электричества;
- бесшумность движения жидкости по трубам;
- эффективность отопительной системы при эксплуатации твердотопливных котлов (высокая инерционность частично нивелирует частые и значительные температурные перепады).
При монтаже гравитационных контуров применяются две схемы трубной разводки – однотрубная, когда теплоноситель от батарей отводится по той же трубе, что и подается, и двухтрубная, когда подача жидкости и ее отведение обратно к котлу осуществляется двумя коммуникациями. Для отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией применяются те же схемы разводки. На второй этаж теплоноситель подается по стояку, отходящему от котла, остывшая жидкость сверху отводится по обратной вертикальной трубе. Лежаки на обоих этажах присоединяются к стоякам согласно примененной схемы разводки отопительных коммуникаций.
Система с принудительным движением жидкости – оптимальная по сегодняшним меркам
Разрабатывая современный проект отопления двухэтажного дома, авторы документа наверняка включат в него отопительный контур с циркуляционным насосом. Системы с естественным движением жидкости по трубам не вписываются в концепцию современного интерьера, к тому же принудительная циркуляция обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики водяного отопления, особенно в частных домах с большой площадью.
Принудительная циркуляция позволяет намного проще относиться к расположению элементов системы отопления относительно друг друга, но все же существуют общие правила устройства обвязки котла, предпочтительного подсоединения батарей отопления, прокладки трубных коммуникаций. Несмотря на наличие в контуре циркуляционного насоса, при монтаже разводки стараются максимально уменьшить сопротивление труб, их соединений и переходов, чтобы снизить нагрузку на перекачивающее жидкость устройство и избежать завихрений жидкости в труднопроходимых местах.
Применение принудительной циркуляции в трубном контуре позволяет достичь таких эксплуатационных преимуществ:
- высокая скорость движения жидкости обеспечивает равномерный прогрев всех теплообменников (батарей), благодаря чему достигается более качественный обогрев различных помещений;
- принудительное нагнетание теплоносителя снимает ограничение с суммарной площади обогрева, позволяя делать коммуникации любой протяженности;
- контур с циркуляционным насосом эффективно работает при низких температурах жидкости (менее 60 градусов), благодаря чему легче поддерживать оптимальную температуру в комнатах частного дома;
- низкая температура жидкости и невысокое давление (в пределах 3 Бар) позволяет применять для монтажа системы отопления недорогие пластиковые трубы;
- диаметр тепловых коммуникаций гораздо меньше, чем в системе с естественной циркуляцией и возможна их скрытая прокладка без соблюдения естественных уклонов;
- возможность эксплуатации радиаторов отопления любых типов (предпочтение отдается алюминиевым батареям);
- низкая инерционность обогрева (от запуска котла до набора радиаторами максимальной температуры проходит не более получаса);
- возможность делать контур закрытым с использованием мембранного расширительного бака (хотя монтаж открытой системы также не исключается);
- терморегуляцию можно осуществлять как в целом по системе, так и зонально или точечно (регулировать температуру на каждом обогревателе отдельно).
Еще одним плюсом принудительной системы отопления двухэтажного частного дома является произвольный выбор места для установки котла. Обычное его монтируют на первом этаже или в подвале, если есть цокольное помещение, но теплогенератор необязательно специально углублять и рассчитывать уровень его расположения относительно обратной трубы. Допускается как напольная установка котла, так и настенная, что предоставляет широкий выбор подходящей модели оборудования согласно личным предпочтениям домовладельца.
Несмотря на техническое совершенство отопления с принудительным движением жидкости, есть у такой системы недостатки. Во-первых, это шум, что образуется при быстрой циркуляции теплоносителя по трубам, особенно усиливающийся в местах сужений, резких поворотов трубопровода. Часто шум движущейся жидкости бывает признаком излишней мощности (производительности) циркуляционного насоса применимо к данному отопительному контуру.
Во-вторых, работа водяного отопления зависит от электричества, которое необходимо для постоянной прокачки теплоносителя циркуляционным насосом. Схема контура обычно не способствует естественному движению жидкости, поэтому при длительных отключениях электричества (если нет устройства для бесперебойной подачи электроэнергии), жилье остается без обогрева.
Как и контур с естественной циркуляцией, отопление двухэтажного дома с принудительной прокачкой теплоносителя делается однотрубной и двухтрубной разводкой. Как правильно выглядят подобные схемы, будет рассказано дальше.
Однотрубный контур с циркуляционным насосом – просто сделать, но далек от совершенства
При однотрубной схеме разводки с включением в контур циркуляционного насоса (все обогреватели на этаже подключены к одной коммуникации) по ней подводится горячий теплоноситель и в нее же сбрасывается остывшая жидкость. Благодаря высокой скорости циркуляции при небольшой протяженности лежака температурная разница между первым от стояка радиатором и крайней батареей незначительная. Но при большой длине контура разница становится заметна.
Часто такая схема разводки становится результатом усовершенствования отопительного однотрубного контура с естественной циркуляцией, когда в систему врезают циркуляционный насос, при этом отопление давно проведено.
Однотрубная разводка может функционировать как открытая система, так и с использованием мембранного расширительного бака. Если это усовершенствованная система, обычно оставляют атмосферный компенсационный резервуар. Когда же контур делают с нуля, устанавливают закрытый бак мембранного типа.
Преимуществом такого контура является возможность его временной эксплуатации без участия циркуляционного насоса (при отключении электричества), хотя и с меньшей эффективностью. Для того чтобы отопление могло работать в двух режимах, насос устанавливают в байпас – специальную трубную обводную петлю с системой клапанов и запорных кранов. Циркуляционный насос ставится на более тонкую трубу, огибающую основную магистраль. Когда нагнетающее теплоноситель устройство работает, жидкость движется обходным путем, при этом кран на центральной трубе перекрыт. Если нет электричества, кран на байпасе перекрывают, но открывают на основной магистрали и теплоноситель начинает циркулировать естественно.
2-этажного частного дома эффективна только при небольшой площади этажей. В таких ситуациях есть смысл делать разводку одним трубопроводом – выходит экономнее по затратам материалов (труб, фитингов) и намного быстрее. Если же квадратура этажей значительная, придется потратиться на трубы и сделать самую эффективную разводку с помощью двух тепловых коммуникаций.
Двухтрубные разводки отопления – варианты для двухэтажного дома, схемы
Все преимущества контура с принудительным движением теплоносителя реализуются при устройстве и эксплуатации двухтрубной системы отопления двухэтажного дома. При такой разводке, имеющей несколько вариантов рабочих схем, подача теплоносителя и его отвод от батарей производится по разным коммуникациям. Радиаторы подключаются к системе параллельно, то есть независимо друг от друга.
Горячий теплоноситель от котла поступает в стояк, от которого на каждом этаже отходит подающая ветка и снабжает каждый обогреватель. От батарей отводящие патрубки сбрасывают остывшую жидкость в обратную коммуникацию. "Холодные" лежаки впадают в отводящий стояк, переходящий на первом этаже в обратную трубу. На обратке перед входом в котел последовательно устанавливаются:
- мембранный расширительный бачок;
- циркуляционный насос в системе байпаса с комплексом запорной арматуры;
- предохранительный клапан, сбрасывающий избыточное давление в отопительном трубном контуре.
Независимое снабжение теплоносителем каждой батареи в двухтрубном отопительном контуре дает возможность регулировать (в том числе автоматически) скорость тока жидкости через радиатор и за счет этого изменять температуру обогревателя. Это делается вручную с помощью запорного крана на входе подачи теплоносителя или с помощью термостатического клапана, который регулирует просвет входящего отверстия автоматически в соответствие с заданной температурой в помещении. На выходе радиаторов часто устанавливаются балансировочные клапаны, с помощью которых производится выравнивание давления на каждом участке системы и во всем контуре.
Двухтрубная отопительная система может быть реализована в нескольких вариантах, причем на разных этажах может быть применена другая схема. Самая простая разводка двумя трубами называется тупиковой. Она заключается в том, что обе трубы (подводящая и отводящая) прокладываются параллельно, поочередно подключаясь по пути к батареям, и замыкаются в итоге на последнем обогревателе. Сечение труб (обеих) по мере приближения к последнему радиатору уменьшается. Такая разводка требует тщательной регулировки давления с помощью балансировочных кранов (клапанов) чтобы добиться равномерного поступления теплоносителя к батареям.
Следующую и подключения труб называют "петлей Тихельмана" или встречной. Суть ее в том, что подающая труба и обратка, имеющие одинаковый диаметр на всем протяжении, подводятся к радиаторам и подключаются с противоположных сторон. Эта разводка оптимальнее и не требует балансировки системы.
Самой совершенной, но и наиболее материалоемкой, является коллекторная система отопления двухэтажного дома. Снабжение каждого отопительного прибора на этаже производится индивидуально, от коллектора к радиаторам подводятся отдельные подающие и обратные трубы. Кроме батарей, к коллектору могут быть подключены внутрипольные конвекторы, теплые полы, фанкойлы. Преимущество в том, что на каждый обогревательный прибор или систему подается теплоноситель с необходимым давлением, температурой и скоростью циркуляции. Все эти параметры регулируются устройствами (сервоприводами, смесителями жидкости, термостатами, системами клапанов), установленными на распределительных коллекторах.
При строительстве одноэтажного или двухэтажного частного дома важно правильно выбрать схему отопления. От этого решения зависит комфорт в доме и количество расходов на обогрев помещения. На сегодняшний день существует много видов отопления. Традиционно используется двухтрубная или однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Также для обогрева помещения используется теплый пол или другое современное отопительное оборудование.
Система отопления двухэтажного дома
Отопление двухэтажного дома отличается от одноэтажного. Теплоноситель должен заполнять весь трубопровод, достигая самой высокой точки, поэтому существуют некоторые нюансы:
- В системе двухэтажного дома обязательно наличие циркуляционного насоса.
- Преимущество отдается однотрубной системе.
- Коллекторную систему проще установить в одноэтажном доме.
- Чтобы обогреть два этажа понадобится больше времени. Отопление двухэтажного дома дороже стоит.
Источники отопления
Чтобы сделать правильный выбор котла, необходимо определиться с источником тепловой энергии. Для классической схемы с трубопроводом и радиаторами в качестве источника тепла используется газ, электричество или твердое топливо.
- Газовый котел выполняет обогрев с помощью природного газа, который поступает по магистральному газопроводу. Такое оборудование используется наиболее часто, но можно устанавливать его только, если есть в населенном пункте газопровод. В наше время эксплуатация газового котла целесообразна в тандеме с котлом на другом виде топлива.
- Твердотопливный котел начали эксплуатировать раньше, чем все остальные, он используется до сегодняшнего дня. Основным преимуществом такого котла является его независимость. Не требуется подключение газопровода или электричества. Но без электричества не будет работать насос, поэтому использование такого котла целесообразно для одноэтажного дома. Часто используется такое оборудование как дополнительный способ обогрева.
- Жидкотопливный котел достаточно экономичный. Большие затраты потребуются на установку такого котла. Понадобится также дополнительная территория для устройства емкости с жидким топливом.
- Электрический котел компактный. Он может быть напольным или настенным. Нагрев теплоносителя осуществляется с помощью электричества. Стоимость отопления зависит от цены за электроэнергию, ее потребление таким котлом высокое.
Разнообразие котлов отопления
Схемы отопления
Однотрубная
Такая схема целесообразна для устройства системы с естественной циркуляцией. Эффективна однотрубная схема для одноэтажного дома. В схеме двухэтажного дома понадобится решить некоторые трудности для обеспечения нормальной работы системы.
Схема однотрубной системы обуславливает разводку по дому одной трубы, к которой последовательно подключаются радиаторы. Теплоноситель из трубы попадается в радиатор, там происходит теплоотдача, и он возвращается обратно в трубу. Проходя через каждый радиатор, теплоноситель отдает тепло, таким образом работа последних радиаторов становится малоэффективной.
Преимущества однотрубной схемы:
- Экономия при монтаже. Требуется значительно меньше расходного материала, чем для двухтрубной системы, но диаметр труб должен быть больше.
- Экономия времени и меньшая трудоемкость. Устройство однотрубной системы выполняется проще и быстрее двухтрубной.
- Использование байпаса обеспечит нормальную работу системы при поломке одного из радиаторов.
Недостатки:
- Каждый последующий радиатор получает теплоноситель меньшей температуры, поэтому ему потребуется большее количество секций.
- Однотрубную схему не используют для устройства теплых полов.
- Чтобы обеспечить эффективную работу системы двухэтажного дома, необходимо подключение циркуляционного насоса.
Чтобы уменьшить уровень остывания теплоносителя, следует сделать диаметр труб большим.
Схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома
Красными стрелками показано движение горячего теплоносителя, а синими – возврат остывшего.
Двухтрубная
Схема двухтрубной системы являет собой разводку из двух параллельных труб, к которым подключаются радиаторы отопления. Одна труба подключается к подаче теплоносителя в радиатор, а другая – к выходу его из отопительного прибора. Эффективная работа двухтрубной системы отопления двухэтажного дома возможна только при наличии циркуляционного насоса.
Теплопотери такой системы значительно ниже, чем у однотрубной. К тому же, нагрев всех отопительных приборов выполняется равномерно.
Если выполняется нижнее подключение радиатора, то обязательно наличие запорной арматуры на подаче теплоносителя.
Преимущества двухтрубной схемы:
- Теплоноситель поступает во все радиаторы с одинаковой температурой.
- Возможность регулировки температуры радиатора.
- Поломка одного из радиаторов не влияет на работу системы.
Недостатки:
- Большой объем работы при монтаже.
- Большой объем материала.
- Сложность монтажа.
- Высокая стоимость монтажа.
Схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома
- Терморегулирующий клапан. Определяет температуру радиатора.
- Отопительный прибор. Выполняет обогрев помещения.
- Блок безопасности. Он состоит из манометра (измеряет давление в системе), предохранительного клапана (выполняет сброс теплоносителя при повышенном давлении) и воздухоотводчика (выпускает воздух, накопившийся в трубопроводе).
- Обратный клапан. Исключает возврат воды в систему.
- Циркуляционный насос. Обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя.
- Расширительный бачок. Регулирует объем воды.
- Прямоточный вентиль. Предназначен для регулировки напора теплоносителя.
- Запорная арматура. Перекрывает подачу воды на весь стояк.
- Стояк, по которому выполняется подача горячего теплоносителя на второй этаж.
- Настроечный клапан. Регулирует расход теплоносителя.
- Воздухоотводчик. Выпускает накопившийся воздух в системе.
Коллекторная
Схема коллекторного отопления представляет собой наличие на каждом этаже по два коллектора на подачу и возврат. Коллектор подачи к каждому отопительному прибору отдельно подает теплоноситель, а возвращается он в коллектор возврата. На втором этаже устраивается такая же система.
Преимущества коллекторной системы:
- Удобная регулировка температуры каждого прибора отдельно.
- Используется небольшой диаметр трубы, за счет небольшого объема теплоносителя.
- Наиболее удобная схема для формирования комфортного микроклимата в помещении.
- В случае необходимости можно отключить от отопления отдельные помещения или целый этаж.
Недостатки:
- Большой объем материала.
- Большие трудозатраты и длительный срок монтажа.
- Недопустимо соединение труб под полом.
- Для каждого независимого контура требуется отдельный циркуляционный насос.
- Необходимо место для устройства коллекторов.
Схема коллекторного отопления частного дома
- Трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель(1а – диаметр 16 мм; 1б – диаметр 26 мм).
- Запорный кран. Перекрывает подачу в коллектор.
- Запорный кран. Перекрывает движение «обратки» на коллекторе.
- Расширительный бачок, который регулирует объем теплоносителя.
- Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя в трубопроводе.
- Обратный клапан. Перекрывает обратный ход среды.
- Блок безопасности. Он состоит из манометра (измеряет давление в системе), предохранительного клапана (выполняет сброс теплоносителя при повышенном давлении) и воздухоотводчика (выпускает воздух, накопившийся в системе).
- Коллектор, распределяющий подачу теплоносителя.
- Коллектор, собирающий «обратку».
- Автоматический воздухоотводчик. Выпускает образовавшийся газ из системы в автоматическом режиме.
- Дренажный кран. Предназначен для слива.
- Элемент блока безопасности коллектора.
- Шкаф, в котором монтируются коллекторы.
- Радиаторы отопления, выполняющие обогрев помещения.
- Нижнее подключение радиатора.
Схемы отопления могут быть одноконтурными или двухконтурными:
- Одноконтурные – обеспечивают обогрев помещения.
- Двухконтурные – выполняют обогрев помещения, а также обеспечивают нагрев воды для водопровода.
Система может быть открытого и закрытого типа:
- Открытая система имеет открытый расширительный бак, благодаря чему можно легко заменить теплоноситель или проверить его качество. Но в такой конструкции вода испаряется и поэтому нужно регулярно контролировать её уровень и восполнять в случае недостачи.
- Закрытая система ограничивает доступ к теплоносителю и исключает его испарение.
Использование той или иной схемы зависит от вида здания (одноэтажного или двухэтажного), от вида отопления и способа подключения котла, а также от финансовых возможностей хозяина дома.
Разводка трубопровода и его материал также зависят от схемы отопления. Для одноэтажного дома с однотрубной схемой целесообразно использовать стальные трубы, диаметр которых должен быть большим, в этом случае труба является греющей. Для двухтрубной системы используются полипропиленовые трубы, их диаметр может быть небольшим. А для коллекторной схемы диаметр должен быть малым, потому что к одному контуру не требуется большое количество теплоносителя.
Источник тепла зависит от условий отопления. Сейчас часто практикуется подключение двух видов котлов, чтобы можно было попеременно использовать тот или иной. Например, если установлен ночной тариф оплаты за электричество, то на ночь целесообразно подключить электрокотел, а днем использовать котел на твердом топливе.
Ошибки подключения. Видео
Про возможные ошибки подключения однотрубной системы отопления можно узнать из этого видео.
Вконтакте
Схема отопления
В ходе строительства и даже задолго до закладки фундамента возникает много вопросов, касающихся отопления. Ведь каждый хочет сделать все проще и с наименьшими затратами. Но возможно ли это? Попробуем разобраться.
Как же выглядит простейшая система отопления двухэтажного дома?
Состав системы обогрева дома
Если местность, в которой строится ваш дом, газифицирована, то оптимальным видом топлива будет газ. Он на сегодняшний день самый дешёвый из всех доступных. Кроме того, газовое оборудование просто в эксплуатации, безопасно и стоит относительно недорого.
Поскольку теплоносителем в нем является вода, такая система известна как водяное отопление. На сегодня это самая распространенная система обогрева для жилых домов.
Если источники тепла находятся в непосредственной близости или в самих обогреваемых помещениях и предназначены только для обогрева этих помещений, то такая система называется автономной.
Если же к обогревательному прибору или комплексу приборов подключено несколько объектов, соединённых тепловой сетью трубопроводов, то такие системы называются централизованными.
Нагревательный котёл
Современные котлы отопления
Главным элементом системы обогрева является котёл, или водонагреватель. Он представляет собой комплекс, состоящий из оборудования для нагрева теплоносителя (обычно это вода) и систем автоматики. Нагрев теплоносителя осуществляется посредством сжигания топлива или от электрических нагревательных элементов.
Топливом для котла могут служить древесина и ёе отходы, уголь, нефтепродукты (обычно мазут) и, конечно же, газ.
Подбор котла осуществляется по нескольким основным параметрам:
- Тепловая мощность - измеряется в Вт (кВт).
- Наличие дымохода - котел может быть дымоходный либо турбированный.
- Способ установки - напольный или настенный.
- Назначение котла - одноконтурный или двухконтурный.
Расчёт тепловой мощности производится с учётом параметров дома, нюансов проекта, планируемой системы отопления и особенностей газовой инфраструктуры.
Дымоходные котлы выполняются по классической схеме с каналом отвода газов в атмосферу над домом. Турбированные котлы осуществляют забор воздуха для сгорания газа и отвод продуктов горения непосредственно через стену в районе установки котла. Для этого используется специальный двухконтурный воздушный канал.
Двухконтурный воздушный канал турбированного котла
Для небольших бытовых котлов мощностью до 32 кВт оптимальным является настенное крепление. Оно более удобно для монтажа магистралей и дальнейшего обслуживания оборудования.
Одноконтурный водонагреватель предназначен исключительно для системы отопления. При необходимости обеспечить дом горячей водой следует приобретать двухконтурный нагреватель, где первый контур - это система отопления, а второй - система горячего водоснабжения. При этом оба контура в современных котлах абсолютно независимы. Так что отключение одного позволяет работать второму и наоборот.
Современные газовые котлы снабжены различными дополнительными функциями для эффективного использования топлива и экономии ресурсов. Например, многие комплексы работают, учитывая температуру не только в зонах обогрева, но и снаружи. Регулировка позволяет настроить котёл на нужную температуру по времени суток или по запросу хозяина при помощи мобильного телефона или сети Интернет.
Магистрали системы
По принципу создания циркуляции теплоносителя отопительные системы можно разделить на гравитационные - с естественной циркуляцией и насосные - с искусственной циркуляцией. В силу определенных особенностей гравитационную циркуляцию теплоносителя редко применяют для домов более одного этажа. Поэтому в качестве основной логично рассматривать только схему с принудительной насосной циркуляцией.
Схема систем с верхней и нижней разводкой
По способу подачи теплоносителя схемы отопления двухэтажного дома можно разделить на следующие типы:
- С верхней разводкой теплопроводов
- С нижней разводкой теплопроводов
В первом случае теплоноситель предварительно подаётся на самый верхний уровень системы. После этого он начинает спускаться через нагревательные приборы вниз, возвращаясь в котёл.
При нижней разводке подача нагретой воды от водонагревателя осуществляется с нижнего уровня дома наверх.
Наличие насоса говорит о том, что это система с искусственной циркуляцией.
По способу подачи и отвода теплоносителя от приборов отопления системы могут быть:
- Однотрубными
- Двухтрубными
По взаимному расположению магистралей и отопительных приборов системы обогрева делятся на:
- Вертикальные - в них все отопительные приборы расположены в непосредственной близости от вертикального стояка (стояков).
- Горизонтальные - когда отопительные приборы уровня последовательно соединены между собой в одну горизонтальную магистраль, подключенную к стояку.
Схема водяного отопления составляется с учётом материала труб, применяемых при монтаже. При их выборе необходимо произвести гидравлический расчёт трубопроводов с целью определения оптимального диаметра на каждом участке, параметров насосов и другого оборудования.
Материал трубопроводов
Виды труб
Современные технологии позволяют полностью отказаться от металлических труб в автономных системах обогрева помещений. Коррозионные процессы в таких трубах зачастую являются причинами выхода из строя теплового оборудования. Учитывая, что в автономных системах используется намного меньшее давление рабочей жидкости, лучше устанавливать трубопроводы из пластика.
Наряду с железными широкое применение получили трубы:
- Металлопластиковые
- Полипропиленовые
- Из сшитого полиэтилена
- Медные
- Из нержавеющей стали
Достоинствами всех труб с содержанием пластика являются полное отсутствие коррозии, невысокая стоимость и долговечность при соблюдении условий эксплуатации. А к их недостаткам можно отнести высокие требования к качеству выполнения работ, обязательное наличие навыков и опыта монтажа, а в некоторых случаях еще и необходимость использования специального оборудования.
Медные и трубы из нержавеющей стали - самые долговечные, но их высокая стоимость и необходимость специальных видов пайки и сварки ограничивают их применение в жилищном строительстве.
Отопительные приборы
Отопительные приборы
На равномерное распределение тепла по всему дому влияют протяжённость магистралей, тепловые потери в самой системе отопления и конструкции дома, размещение окон, дверей, балконов и других возможных мест утечки тепла. Кроме того, эффективность обогрева помещений дома зависит от правильного размещения оборудования - и в первую очередь радиаторов.
Для этого существует несколько несложных правил, которые обязательно нужно учитывать:
- Батарея размещается под окном. Поднимающийся тёплый воздух блокирует холодный от окна и, смешиваясь с ним, устраняет зоны холодного воздуха.
- Для таких помещений, как прихожая, котельная, коридор достаточно 1 кВт тепловой мощности на 10 кв. метров площади. Для кухни, ванной и зала - до 1,2 кВт на 10 кв. метров. Для детской и спальни - до 1,5 кВт на 10 кв. метров.
- Тепловая эффективность зависит от материала стен, пола и перекрытий.
- Тепловые регуляторы позволяют создать оптимальный режим обогрева в каждом помещении и уменьшить расходы.
Материал батареи тоже влияет на параметры системы. На сегодняшний день оптимальными считаются алюминиевые радиаторы. Высокими параметрами отопления отличаются и биметаллические радиаторы, но они существенно дороже алюминиевых.
Качество воды - ещё один фактор, определяющий работоспособность системы и долговечность оборудования. Наиболее чувствительны к низкому качеству воды алюминиевые радиаторы. А вот чугунным и стальным такая вода не наносит практически никакого вреда.
Некоторые экономические соображения
В таком доме тепло и уютно детям
Чтобы отопление двухэтажного частного дома было эффективным, должны соблюдаться высокие требования к качеству оборудования, знаниям технологии и навыкам в выполнении работ. Правильно проведённые расчёты тепловых потерь и гидравлического сопротивления позволят составить и грамотные схемы. Ведь продуманный, детальный, просчитанный проект - это уже первый шаг на пути к эффективному, качественному и экономичному отоплению.
Выбор оборудования и материалов влияет не только на затраты при строительстве и монтаже. От этого зависят расходы на отопление и обслуживание системы в процессе ее эксплуатации. Поэтому здесь не стоит гнаться за сиюминутной выгодой.
Качество выполнения работ - краеугольный камень любого процесса. И не стоит особо доверчиво относиться к словам одного специалиста. Не может один человек знать и уметь всё. Стоит выслушать несколько мнений и, может быть, ознакомиться с некоторыми вопросами самостоятельно.
Ведь сэкономить - не значит заплатить меньше сегодня.
1.
2.
3.
4.
5.
Многие жители мегаполисов мечтают поселиться в загородном доме на свежем воздухе, забыв о загазованности городских улиц. Но дом должен быть теплым и уютным, а условия проживания в нем приносить его жильцам только позитивные эмоции. Для этого необходимо сделать правильный выбор отопительной системы, затем сделать проект отопления двухэтажного дома.
Составленный профессионалами проект отопления двухэтажного дома (такая планировка загородной недвижимости встречается чаще всего) позволяет добиться эффективного теплоснабжения и в процессе обустройства обогрева сэкономить денежные средства.
Особенности отопительной конструкции в двухэтажном доме
Когда прорабатываются проекты отопления частного двухэтажного дома, основной особенностью теплоснабжающей конструкции является необходимость предусмотреть подъем теплоносителя на определенную высоту.Проект отопления двухэтажного дома предусматривает использование таких основных приборов и элементов:
- нагревательный котел;
- трубопроводы;
- отопительные радиаторы;
- различные датчики;
- фитинги;
- регуляторы.
Возможные проекты отопления
Проектирование и монтаж систем отопления в двухэтажном доме бывает нескольких вариантов:Такой проект отопления загородного дома предусматривает монтаж следующего оборудования и комплектующих элементов:
- отопительного теплоагрегата;
- коллектора;
- трубопроводов;
- радиаторов;
- расширительного бака.
Схемы отопления двухэтажных домов
Проект системы отопления загородного дома высотой в два этажа может быть реализован по разным схемам теплоснабжения, начиная с коллекторного варианта и заканчивая двухтрубной конструкцией.Кстати, следует напомнить, что в однотрубной системе с последовательным соединением батарей нет возможности регулировать или перекрывать один из радиаторов, а поэтому ее используют реже, отдавая предпочтение двухтрубному варианту. Такая схема теплоснабжения двухэтажного здания считается универсальной и практичной.
Конструкционное решение подобных систем предусматривает присоединение к каждому радиатору двух труб, одна из которых подает, а вторая отводит теплоноситель. Специалисты советуют смонтировать перед каждой батареей регулировочный клапан для достижения наибольшей эффективности.
Проект отопления жилого дома, в котором предусматривается обустройство коллекторной системы обогрева, обойдется при его реализации в большую сумму денег по сравнению с созданием одно- или двухтрубной конструкции теплоснабжения. Преимущество такой схемы обогрева заключается в том, что монтаж трубопроводов осуществляется скрытым способом, что не отражается на интерьере помещений. Как видно на фото, двухэтажный дом с коллекторной отопительной системой выглядит стильно.
Особенности коллекторной системы отопления
Особенность коллекторной системы обогрева, как показывает пример проекта отопления по такой схеме, заключается в монтаже отопительного котла на первом этаже, а на втором – расширительного бака. Трубопроводы при этом размещают непосредственно под напольным покрытием, потолочным перекрытием или подоконниками.Эффективность и производительность функционирования коллекторной отопительной системы обеспечивает установка регулирующего крана на каждый радиатор. Это очень практично, поскольку в результате можно создать в каждом помещении свой комфортный микроклимат.
Выбор трубопроводов
Когда выполняется проектирование внутренних систем отопления в двухэтажном доме, используют разные виды труб. При необходимости достичь высокой степени теплоотдачи и хорошего уровня теплопроводности выбором должны стать медные трубы. Такие трубопроводы устойчивы к коррозийным процессам, способны выдержать высокую температуру и повышенное давление.Если требуется выбрать бюджетный вариант для двухэтажного дома, то можно остановиться на металлопластиковых трубопроводах. Стоимость таких труб более доступна, чем медных изделий. Соответственно, и качество отличается. На внутренней стороне пластиковых труб не собираются отложения, не образуется налет в результате использования жидкого теплоносителя, а значит, эффективность отопительной конструкции не страдает.
На систему отопления специалисты советуют в обязательном порядке устанавливать расширительный бак, что позволит оставаться конструкции неповрежденной. Когда составляется проект отопления загородного коттеджа с двумя этажами, нужно не забывать, что схема должна быть долговечной. Профессионалы, выполняя проектирование внутренних систем отопления в частных домах, предпочитают монтаж производительных систем, которые прослужат не менее 20 лет без серьезных поломок.
Если правильно подобрать отопительную систему для загородного домовладения, можно получить следующие преимущества:
- минимальные потери тепла при максимальной эффективности;
- значительная экономия средств, расходуемых на оплату теплоснабжения, за счет меньшего потребления топлива и повышенной теплоотдачи радиаторов и трубопроводов;
- надежное функционирование конструкции.
Домовладельцам нравится однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой считается наиболее экономичной. Длина труб в ней меньше двухтрубного варианта, хотя диаметр труб больше, прогрев батарей неравномерный, повышенный объем теплоносителя, перекачивая который расходуется больше электроэнергии.
Выгодна ли самотечная однотрубная система двухэтажного дома
Намереваясь смонтировать данную дешевую схему, домовладелец сильно ошибается. Самотечная система (в просторечии, «самотек») обойдется вдвое-втрое дороже оснащенной циркуляционным насосом. Естественная циркуляция требует:
- толстых труб для минимизации гидравлического сопротивления теплоносителю;
- достаточности уклонов магистральных труб;
- расположения отопительного котла ниже уровня отопительных приборов в приямке на кухне /в подвале, показанного на рисунке ниже.
Самотечному отоплению 2-х этажного дома присущ стандартный недостаток - батареи второго этажа прогреваются лучше первого. Установка байпасов, регулировочных устройств наращивает стоимость системы.
В каких домах выгоден однотрубный «самотек»?
Только не в 3-х этажном доме. «Самотечный» теплоноситель движется «лениво». Имеющиеся 20 кг разницы в весе тонны нагретой и холодной воды не создадут достаточной разницы давлений между «подачей и «обраткой для интенсивного движения по трубам, батареям.
В двухэтажном доме «самотек» будет работать неплохо, но второй этаж должен быть полноценным, имеющим чердак, позволяющий установить расширительный бачок. От котла в подвале (приямке) до бачка идет главный вертикальный стояк подачи. От стояка отходит т.наз. «лежак», уклоняющийся вниз. От «лежака» опускаюся стояки к этажным радиаторам. Эта вертикальная система, показанная на рисунке ниже, напоминает устройство отопления многоэтажного дома.
Мансардный второй этаж вашего дома, имеющий окна в крыше (невысоких стенах) затрудняет монтаж самотечной системы. Мансарда исключает установку открытого расширительного бачка, наполненного антифризом. Герметичный бачок с газоотводящей трубкой, выведенной наружу, спасет положение, увеличивая затраты.
Наклонные трубы-«лежаки» плохо вписываются в пространство мансарды, могут пересекать оконные проемы, портя интерьер помещения.
«Самотек» больше подходит одноэтажным домам в местностях, характеризуемых ненадежным электроснабжением.
Однотрубная система отопления двухэтажного дома с циркуляционным насосом
Включает этажные контура с горизонтальной однотрубной разводкой, соединенные вертикальными стояками «подачи» и «обратки», Последние пространственно разнесены или объединены в двухтрубный стояк. Циркуляционный насос включается в обратную магистраль («обратку») перед отопительным котлом.
Простейшая однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой содержит два контура по 3 радиатора, показана ниже.
Расход теплоносителя по горизонтальной магистрали в N раз больше (N – число последовательно соединенных радиаторов), требемого двухтрубной схемой. «Однотрубка», имеющая одинаковое числе отопительных приборов с «двухтрубкой», оснащается циркуляционным насосом большей мощности.
В каких домах выгоден монтаж насосных однотрубных систем?
Снижение длины труб отопления относительно двухтрубных схем присуще многоэтажным жилым домам, промышленным зданиям (цехам, складам), характеризуемым длинами контуров отопления в сотни метров. Применение «однотрубки» в них реально экономит отопительные трубы. Широкое применение в индивидуальном строительстве объясняется недопониманием реального соотношения затраты-достоинства данного типа отопления заказчиками и теплотехниками-практиками.
В небольших двухэтажных домах площадью около 100 кв.м (50 кв.м – первый этаж, 50 кв.м – второй) часто монтируют «однотрубку», хорошо работающую при коротких контурах, содержащих 4-5 отопительных приборов. Большие дома со множеством радиаторов плохо подходят для однотрубных схем, хотя реально работают объекты с десятком батарей в этажном контуре, как в показанной ниже смешанной вертикально - горизонтальной однотрубной схеме.
Распространенные ошибки при монтаже
Выше изображены «ленинградские» схемы горизонтальных однотрубных этажных контуров с радиаторами, подключенными к общей магистрали двумя тройниками. Через каждый прибор протекает только часть полного объема теплоносителя, циркулирующего по контуру. Можно встретить ошибочное подсоединение без магистральной трубы (см. контур первого этажа на рис. ниже).
Такой способ подключения радиаторов отопления является предельно дешевым. На каждый радиатор приходится один фитинг для присоединения металлопластиковой трубы Ду20 или Ду25 и отрезок трубы между соседними приборами. Дешевле не придумать. Но расплата за дешевизну – плохая работа половины радиаторов. Первый их них (по ходу движения теплоносителя) нагрет до температуры 55 °С, а последний при N=6-8 нагревается всего до 35 °С, поскольку теплоноситель, проходя через радиаторы, интенсивно остывает в них.
А как работает правильно собранная схема?
При выполнении классической однотрубной схемы («ленинградской»), когда под радиаторами проложена магистральная труба, ситуация другая. Движущийся теплоноситель, встречая на своем пути первый тройник, распределяется на два потока в соответствии с величинами гидравлических сопротивлений прямого пути и бокового отвода тройника. Из-за большего гидросопротивления бокового отвода в радиатор затекает небольшая часть общего потока теплоносителя (обычный «коэффициент затекания» составляет 0,2-0,3). Эта малая часть остывает внутри батареи на несколько градусов, как показано на рисунке ниже, подмешиваясь на выходе к основному неостывшему потоку. Результирующая его температура оказывается выше, чем при пропускании всего объема жидкости через отопительный прибор.
При движении по контуру температура жидкости все равно снижается, но в меньшей степени, до температуры уже не 35 °С, а примерно 45 °С, т.е. батареи в цепочке оказываются более выровненными по нагреву. Специалисты высказывают мнение, что однотрубная схема («Ленинградка») позволяет добиться равномерного прогрева до 10-11 радиаторов в контуре (по десять секций в каждом приборе).
Как выровнять неравномерность нагрева радиаторов?
Обычный способ выравнивания их теплоотдачи при неодинаковом прогреве - постепенное наращивание тепловой мощности (или, что эквивалентно, числа секций) радиаторов по ходу движения теплоносителя в контуре. Если мощность первого в контуре отопительного прибора принять за 100 %, то у следующего она 110 %, и так далее вплоть до 150-200 % мощности у последнего (в зависимости от числа последовательных радиаторов).
При выполнении однотрубной системы отопления двухэтажного дома, схема которой включает магистральную трубу, диаметр последней берется большим. Так при выполнении подводок к радиаторам металлопластиковой трубой Ду16, для восьми-девяти отопительных приборов в этажном контуре следует брать «магистралку» с Ду40. Труба Ду32 работать будет, но устойчивость системы понизится. Это означает, что любое изменение температуры теплоносителя будет вести к ее разбалансировке, т.е. заметному изменению разности температур нагрева соседних радиаторов в контуре.
Распространены схемы «однотрубок» с обвязкой радиаторов т.наз. «байпасами», как показано на фото ниже.
Это участки меньшего диаметра, включаемые в разрывы магистрали под радиаторами, иногда еще и с устанавленным устройством регулирования расхода (игольчатым вентилем или др.). Регулировочные вентили ставятся и в одну (или в обе!) подводки к радиаторам. Получается, что вместо сплошной магистрали одного диаметра имеется труба переменного диаметра. При этом монтажники-практики ошибочно полагают, что для разветвления потока теплоносителя на две составляющих в тройнике подводки к радиатору требуется сузить основной проход для него. Это неверно, поскольку жидкость, находящаяся под давлением, заполнит любой свободный объем, встречающийся на пути ее потока.
Конечно, если в такой схеме со множеством устройств регулирования расхода постоянно заниматься ручным управлением прогревом каждого прибора, то можно-таки, тратя уйму времен, постоянно добиваться их равномерного нагрева. Но стоит ли «овчинка выделки»? Если делать «однотрубку», то присоединять радиаторы следует к магистрали неизменного большого диаметра, обеспечивая им стабильную работу при небольшом снижении нагрева приборов вдоль контура.
Заключение
Если радиаторы в однотрубной схеме присоединить к магистральной трубе с диаметром, по крайне мере вдвое превышающим диаметр подводок к ним (при соответствующем размере фитингов), то ценой таких затрат на материалы можно добиться снижения температуры в цепочке до 8-10 приборов. В двухтрубной схеме тот же результат достигается при небольшом диаметре всех труб отопления.
Похожие материалы.
Загрузка...
