Новости звезд
Как провести отопление в частном двухэтажном доме. Эффективная система отопления в двухэтажном доме: варианты схем. Верхняя и нижняя разводка двухтрубной системы
Обустройство системы отопления двухэтажного частного дома требует грамотного подхода, так как от этого показателя зависит главное, чего требует любой житель коттеджа - комфорта. Сегодня всё более и более становятся популярными воздушные и электрические системы отопления. Но под электрическими подразумеваются не стандартные обогреватели или тёплые полы, а те, которые работают на альтернативных источниках энергии типа солнечных батарей.
Стандартная схема разводки
Обычно такая схема предполагает использование труб из металлического пластика - так могут рассказать в проектно-инженерных бюро. Однако эти трубы можно легко заменить на полипропиленовые или даже медные. Что интересно, сегодня медные трубы вновь стали востребованными.
Дело в том, что несмотря на все их недостатки, включая дороговизну, они обладают весьма существенным преимуществом: теплоноситель, циркулирующий по медным трубам и радиаторам, не нуждается в замене долгие и долгие годы. По сути, можно один раз залить - и всё, на всю жизнь хватит!
Стандартная схема разводки системы отопления в двухэтажном доме
Фитинги, различные фасонные системы, соединители и прочие комплектующие соединяются только в зависимости от угла своего наклона и взаимного расположения от друг друга. Такая схема разводки обычно требует и использования различных кранов: начиная от шаровых и заканчивая радиаторными (все они прямые).
После того как произойдёт расчёт согласно схеме, рассчитывается и необходимое количество радиаторов и их секций. Последние крепятся на специальные кронштейны. Соответственно, чем секций будет больше - тем больше понадобится и кронштейнов (или другой фурнитуры, которая может их заменить).
Не стоит устанавливать большее количество секций радиаторов, чем надо: это увеличит расход энергии, а эффект будет минимальным.
Верхняя и нижняя разводка
В доме, где есть и подвальное помещение, и чердак можно использовать одну из двух разновидностей разводки: верхнюю или нижнюю. Разумеется, что практически в любом 2х- этажном доме и чердак, и подвал будут иметься.
Особенности разводок, в зависимости от их типа:
- При верхней подача теплоносителя будет осуществляться с чердака, попадая в распределитель, а затем спускаясь по трубам;
- При нижней теплоноситель, соответственно, будет подаваться из подвального помещения, протекая вниз.
Конечно, кажется логичным, что проще всего использовать именно верхнюю разводку, ведь в этом случае и насос будет наименьшей мощности, и сам теплоноситель циркулировать гораздо быстрее.
Схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой
Однако это смотря с какой стороны посмотреть: верхняя разводка будет неактуальна, например, если в доме установлена мансарда (жить в «объятиях» отопительного котла - это то ещё удовольствие, надо отметить), да и если случится протечка, то зальёт полностью весь дом. Стоит ли так рисковать?
Сразу стоит сказать, что под теплоносителем не всегда подразумевается вода: сейчас многие владельцы частных домов используют и антифриз (на выбор нижней или верхней разводки это никак не повлияет).
Но в любом случае есть 2 правила, которые применяются независимо от выбранного типа:
Двухтрубная и однотрубная отопительная система
Выбор между однотрубной и двухтрубной системой отопления при строительстве домов являлся самым сложным решением для владельца. Системы существенно различаются между собой, причём каждая имеет по одному существенному достоинству и одному такому же недостатку.
Для небольших домов лучше предпочесть именно двухтрубную систему отопления.
Схема устройства однотрубной системы отопления
Краткая характеристика двух типов отопительных систем:
Пластиковые трубы – оптимальный вариант для современной отопительной системы
- Однотрубная, как несложно догадаться, требует использования только одной централизованной магистрали (трубы), независимо от того, какое вид отопления используется: водяное котельное, печное, газовое, паровое, использованием электрического котла или без него и так далее. Но есть одна проблема: уже охлаждённый теплоноситель попадает в ту же трубу, с которой и был подан, оп основному стояку. Получается, что самые нижние радиаторы будут гораздо холоднее первых. Следовательно, увеличится и их обогревающая площадь, что ни есть хорошо (здесь подразумевается то, что для такой системы отопления понадобится гораздо большее количество радиаторов, батарей);
- Двухтрубная требует сложных технических условий при своём монтаже, однако более эффективна. Остывшая и горячая вода циркулирует по разным магистралям, никак не соприкасаясь и друг другу абсолютно не мешая. Получается, что все батареи прогреваются равномерно, а тепло не уходит просто так;
- В общем, однотрубная - дешёвая, но далеко не самая эффективная; двухтрубная - дорогая и сложная, но очень эффективная. Дилемму придётся решать уже непосредственно самому владельцу здания, тут уже ничего не поделаешь.
Монтажа системы при планировании тёплого пола
Основные нюансы, которые необходимо учитывать при планировании монтажа тёплого пола:
При монтаже тёплого пола обязательно надо учитывать тип последующей отделки
- Очень важное правильно подбирать напольное покрытие. Очень! Например, если поверх тёплого пола будет положена стяжка (а она обязательна и в любом случае будет), а сверху стяжки 10-сантиметровый паркет - то зачем тогда вообще нужен этот тёплый пол, если КПД подобной системы будет равен нолю? Все подобные моменты обязательно необходимо учитывать;
- Трубопровод тёплого пола всегда и при любых обстоятельствах монтируется исключительно в стяжке самого пола. Тогда обычно люди задаются вопросом: а какая должна быть её толщина? Но ответить на этот вопрос специалисты смогут только в том случае, если будут владеть информацией обо всех исходных параметрах самого дома и требуемой для отопительной схемы мощности;
- Даже если на первом этаже тёплый пол планируется установить только в некоторых частях, проводить теплоизоляцию придётся по всей поверхности пола, иначе тепло будет уходить в подвал, тем самым расходуя энергию фактически в никуда и понижая КПД целиком всей системы. Конечно, это при условии, что в подвальном помещении нет жилых комнат или не содержаться какие-либо животные. Для второго этажа данное условие необязательно;
Кстати, любая схема водоснабжения будет работать эффективнее, если будет обладать естественной, а не принудительной циркуляцией, что крайне важно. А сильно ли различаются системы отопления?
Например, в чём будет отличие системы отопления одноэтажного кирпичного частного дома с наличием полипропиленовых труб (трубы из полипропилена сейчас популярны) от двухэтажного деревянного, который отапливается электрокотлом?
Разница будет существенная, ведь здесь надо будет определять, как правильно провести подключение системы отопления (для каждого типа дома - по-разному), возможно ли это сделать своими руками, можно ли в частном доме подключать устройства, обладающие очень большой мощностью?
Общая схема устройства тёплого пола в доме
В любом случае система отопления в одноэтажном доме априори будет проще с технической точки зрения, чем в домах с двумя и более этажами. А если брать огромные дома, площадь которых начинается от 500 м², то там всё настолько сложно и совершенно запутано, что кажется, даже физик-ядерщик сразу не разберётся, куда вставлять тот или иной фитинг и при помощи каких насосов циркулирует вода или какой-то другой теплоноситель.
Видео
Можете посмотреть видео, где специалисты рассказывают о том, как осуществить монтаж системы отопления в двухэтажном доме и организовать коллекторное отопление.
Самостоятельно выполнить монтаж системы отопления можно не только в одноэтажном частном доме, но и в двухэтажном с площадью планировки до 200 кв. м. Самостоятельный монтаж системы отопления двухэтажного частного дома позволит существенно сэкономить финансы, но перед проведением работ важно ознакомиться с некоторыми особенностями обустройства отопительной сети.
Отопительная система и ее виды
Большую популярность получила водяная система отопления, которая применяется активно не только в частных домах, но и в квартирах. Принцип такой системы заключается в том, что теплоносителем является вода, которая транспортируется от котла к радиаторам. Радиаторы отдают тепло в помещение, после чего охлажденная вода вновь поступает к котлу для нагревания.
Различают 5 видов схем отопления, которые могут применять при монтаже отопительной системы двухэтажного частного дома. К таковым видам относятся:
- Самотечная или естественная циркуляция
- Однотрубная система
- Двухтрубная
- Коллекторная или лучевая
- Система напольного обогрева
Все виды способов отопления могут комбинироваться друг с другом, что позволит соорудить максимально эффективную схему. Чтобы узнать об особенностях каждого вида, нужно их проанализировать.
Схема самотечного типа
Система отопления с естественной циркуляцией – это одна из самых первых схем, которые применялись при монтаже водяной отопительной сети в частных домах. Такая схема может применяться как для одноэтажных, так и для двухэтажных частных домов. Принцип самотечного типа реализован в особенностях разводки: подача и возврат теплоносителя выполняется по двум магистралям горизонтального типа, которые объединяются однотрубными вертикальными стояками и радиаторами.
Схема системы отопления с естественной циркуляцией для двухэтажного дома функционирует следующим образом:
- При нагревании воды в котле снижается ее удельный вес. Нагретая вода начинает вытесняться из теплообменника холодной.
- Вертикальный коллектор – это путь, куда поступает горячая вода. Попадая в вертикальный коллектор, теплоноситель распределяется по горизонтальным магистралям, которые имеют уклон в сторону радиаторов. Самотечный способ отопления имеет невысокую скорость движения теплоносителя, которая не превышает 0,1-0,2 м/с.
- Из стояков горячая вода направляется к радиаторам, где происходит отдача тепла и охлаждение.
- Охлажденная вода под действием гравитации возвращается обратно в котел.
- При нагревании происходит увеличение объема воды, поэтому для компенсации ее объема применяется расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией установка расширительного бака осуществляется на самой верхней точке схемы отопления (зачастую для этого используется чердак).
Расширительный бак, устанавливаемый на чердаке, требует утепления. Если вода в баке замерзнет, то при включении отопления увеличенному объему воды некуда будет деваться, что может привести к разрыву трубы отопления.
Недостатком такой системы отопления является низкая скорость подачи теплоносителя к радиаторам, поэтому обогрев помещений происходит медленно. Очень часто такие варианты модернизируют путем установки циркуляционных насосов. Главным достоинством самотечной системы отопления является возможность обогрева помещения даже при отсутствии электроэнергии.
Отопление в двухэтажном доме с самотечной системой имеет смысл выполнять только тогда, когда в проживаемой местности часто происходят перебои с энергоснабжением. Такая схема хотя и имеет существенное преимущество, но в современных постройках применяется крайне редко.
Однотрубный тип отопления
Схема с однотрубной системой отопления двухэтажного дома способна нормально функционировать только с применением циркуляционных насосов.
Схема подключения нагревательных элементов для однотрубного типа имеет следующий вид:
- По периметру дома проходит одна магистраль.
- К этой магистрали подключены все радиаторы.
- Такая магистраль одновременно играет роль и подачи и обратки.
Схематически разводка трубопроводов однотрубного типа отопления выглядит следующим образом:
Такие системы еще называют «ленинградками», так как их монтаж впервые был применен в бывшем городе Ленинград (нынче Санкт-Петербург). Главное достоинство такого варианта заключается в значительной экономии на монтаже трубопроводов. Несмотря на простоту конструкции, монтаж такой схемы имеет некоторые сложности:
- Только при правильном расчете схемы будет осуществляться подача воды в каждый радиатор в одинаковом количестве.
- После прохождения радиатора, теплоноситель будет возвращаться в коллектор, снижая температуру потока на несколько градусов.
- Охлажденная вода на несколько градусов поступает к следующему радиатору. Принцип теплообмена повторяется. Чем больше радиаторов будет подключено к системе, тем быстрее вода охладится.
- После прохождения последнего радиатора, который располагается на нижнем этаже, происходит возврат теплоносителя обратно в котел.
Одним из главных условий функционирования однотрубной системы отопления является выбор правильного диаметра трубы в зависимости от количества радиаторов. Диаметра главной магистрали должно хватать для того, чтобы теплоноситель подавался во все радиаторы. Обычно для этого используются трубы диаметром от 25 до 32 мм.
Отопление с применением двухтрубной схемы
Схема двухтрубной системы отопления для двухэтажного дома очень проста. Ее принцип заключается в использовании двух магистралей: подающей и обратки. По подающей магистрали теплоноситель поступает от котла к радиаторам, а в обратку поступает охлажденная вода, возвращаемая в
котел. Первоначально монтируются обе магистрали, после чего осуществляется подключение к ним радиаторов в любом количестве.
Двухтрубный вариант является максимально эффективным, так как на каждый радиатор будет поступать теплоноситель с одинаковой температурой.
Такая система отопления подразделяется на два вида:
- Тупиковая. Принцип тупиковой системы заключается в том, что подающая и обратная магистраль заканчивается на последнем радиаторе. При этом происходит изменение направления движения теплоносителя, так как он начинает протекать обратно к котлу. Выше на схеме представлена схема тупикового типа отопления.
- Попутная. Подающая магистраль заканчивается на последнем радиаторе, а обратка начинается от первой батареи. При попутной схеме отопления направление движения воды не изменяется.
Обе системы отопления двухэтажного дома функционируют с применением принудительной циркуляции. В качестве материала для монтажа магистралей можно использовать трубы из полипропилена.
Отопление в частном доме можно сооружать из полипропиленовых труб, за исключением системы самотечного типа. Использование полипропилена упрощает процесс монтажа, а также удешевляет его.
Коллекторный тип распределения теплоносителя
Коллекторную систему распределения теплоносителя еще называют лучевой, так как она имеет вид лучей и представляет собой разновидность двухтрубной разводки. Это модернизированная схема, удовлетворяющая требования эффективности, экономичности, а также индивидуальности дизайна. Особенности способа отопления обусловлены следующими факторами:
- От котла теплоноситель подается не в магистраль, а к главному распределительному узлу, который и называется коллектором.
- Каждый радиатор представляет собой отдельный луч, к которому подведена подающая труба и обратка.
- Подводящие трубы и обратка обычно скрываются в стенах, за напольным покрытием или за натяжным потолком. Чтобы снизить тепловые потери, подводящие трубы рекомендуется утеплять.
- Коллекторы еще называют ротаметрами, посредством которых выполняется ручная регулировка подачи теплоносителя. Ротаметры можно оснастить сервоприводами, подключаемые к терморегулятору, что позволит выполнять управление теплоносителем в автоматическом режиме.
Монтаж системы напольного отопления монтируется непосредственно в процессе проведения ремонтных или строительных работ. Для монтажа напольной системы используют два варианта:
- Скрытие змеевиков из труб в цементной стяжке.
- Укладка труб в теплораспределительных металлических пластинах. Стяжка пола при этом не выполняется.
Концы труб напольного типа соединяются с коллектором. В контур осуществляется подача теплоносителя с максимальной температурой нагрева 50 градусов. Это становится возможным благодаря монтажу на коллекторе термоголовок RTL.
Теплый пол пользуется огромной популярностью, так как при использовании такой системы отопления происходит равномерный прогрев всего помещения. Как показывает практика, при монтаже такой системы не требуется дополнительно устанавливать радиаторы в комнате.
Преимущества и недостатки каждой системы
Зная виды системы отопления, которые можно применить для обогрева двухэтажного дома, нужно уделить внимание рассмотрению вопроса об их преимуществах и недостатках.
Система с естественной циркуляцией
Для данной системы присущи следующие преимущества:
- Возможность использовать отопление даже тогда, когда отсутствует электричество.
- Отсутствие необходимости установки циркуляционного насоса, который потребляет электроэнергию.
К недостаткам данной схемы относят:
- Невысокая скорость подачи теплоносителя, что замедляет обогрев помещений;
- Необходимость расчета уклонов при монтаже такой схемы;
- Порча внешнего вида помещений, так как трубы монтируются под уклоном;
- Невозможность использования полипропиленовых труб;
- Невозможность монтажа теплого пола, так как для этого понадобится установка циркуляционного насоса;
- Увеличенные затраты топлива на медленный прогрев помещения;
- Высокая стоимость работ, так как для монтажа стальных труб понадобится помощь сварщика;
- Высокая стоимость стальных трубопроводов. Стальные трубы дороже, чем полипропиленовые.
Несмотря на то, что многие специалисты ценят такую систему, монтаж ее в частных домах, где осуществляется бесперебойное электроснабжение, является неактуальным.
Однотрубный вариант
К преимуществам однотрубной схемы относятся:
- Низкая стоимость материалов, так как для ее сооружения можно использовать полипропиленовые трубы.
- Невысокая стоимость монтажных работ. Монтаж одной магистрали обойдется намного дешевле, чем обустройство двух труб.
- Гораздо проще спрятать в стену одну ветвь, нежели две.
Из недостатков следует отметить:
- Высокая стоимость материалов, если для сооружения конструкции будут использоваться фитинги. Понадобится много фитингов, цена которых будет превышать стоимость сооружения двухтрубной системы.
- Необходимость наращивания числа секций, чтобы теплоноситель достигал дальних комнат.
- Необходимость проведения расчета остывания воды.
- Трудности сооружения закольцованной магистрали, так как ее проведению мешают дверные проемы и т.п.
- Негативное влияние отопительных приборов друг на друга, что значительно затрудняет процесс автоматического регулирования.
Двухтрубная схема
Для двухтрубной схемы характерны следующие преимущества:
- Надежность.
- Стабильность.
- Возможность автоматического регулирования температуры в доме.
- Возможность комплексного функционирования с теплым полом.
Однако имеются у такой системы и недостатки:
- Потребность в глубокой балансировке при протяжении ветвей с большим количеством радиаторов.
- Необходимость выполнения изгибов трубопроводов для обхода дверных проемов.
- Стоимость сооружения такой схемы обойдется дороже, чем для однотрубной системы.
Коллекторная система
Главным недостатком такого типа системы является дороговизна ее сооружения. Однако эта дороговизна оправдана функционированием устройства. Кроме того, еще одним недостатком является трудность сооружения системы в обжитых домах, так как для этого понадобится делать капитальный ремонт.
В остальном система имеет одни преимущества, собственно, поэтому и пользуется большой популярностью. Ее можно сооружать как с индивидуальными отопительными радиаторами, так и в комплексе с теплыми полами.
Напольный вид обогрева
К преимуществам такого типа отопления относятся:
- Экономия энергоносителей.
- Равномерный обогрев помещений.
- Скрытость системы.
Немаловажно отметить и негативные моменты данной системы, к которым относятся:
- Высокая стоимость сооружения такого типа, особенно, если учитывать необходимость обогрева двухэтажного дома.
- Быстрота остывания теплоносителя при отсутствии его обогрева.
- Необходимость демонтажа бетонной стяжки при возникновении утечки воды.
Выбор подходящего варианта
Когда известны все преимущества и недостатки каждого вида системы отопления для двухэтажного дома, можно сделать соответствующий вывод.
- Если происходят частые перебои электроснабжения, то оптимальный вариант – это самотечный вариант отопления. Если имеется возможность, то можно соорудить камин, который бы поддерживал температуру в доме. Можно также сочетать отопление с циркуляционным насосом и камина, который бы использовался при отсутствии электроэнергии.
- Если затрудняетесь принять правильное решение, то оптимальный вариант – это двухтрубная тупиковая система. Такой вариант легко адаптируется под различные условия и оборудование.
- Если не желаете портить интерьер помещений, то оптимальный вариант – это сооружение коллекторной системы отопления.
- Для обеспечения максимального комфорта в доме, можно отдать предпочтение сооружению напольного отопления или же комплексному варианту: теплый пол и радиаторы.
При выборе подходящей системы отопления немаловажно уделить внимание источнику тепла. Ведь не все системы способны работать с газовыми настенными котлами, как например, естественная циркуляция. В целях экономии многие устанавливают в частных домах несколько источников тепла. Ночью включается электрический котел, который функционирует по сниженному тарифу электроэнергии, а днем используется твердотопливный или газовый в зависимости от наличия газовой магистрали.
Система автономного отопления частного загородного дома – сама по себе является весьма непростым по планированию и практическому воплощению проектом. Требуется учесть массу нюансов, провести необходимые теплотехнические расчёты, правильно выбрать все требуемое для системы оборудование по типу и техническим характеристикам, определиться со схемами его установки и прокладки необходимых коммуникаций, грамотно осуществить монтаж и провестипуско-наладочные работы. Все это делается для того, чтобы создание в жилых помещениях наиболее оптимального микроклимата в полной мере сочеталось с простотой эксплуатации системы отопления, безотказностью ее работы и, в обязательном порядке — с максимально возможной экономичностью.
Ну а если разрабатывается схема отопления 2 х этажного частного дома, то задача становится еще сложнее. Мало того что возрастает количество помещений и протяженность тепловых трасс. Важно добиться необходимого равномерного распределения тепла по всем помещениям, вне зависимости от того, на каком этаже они расположены и какую имеют площадь.
В настоящей публикации будут рассмотрены основные элементы системы отопления частного дома и приведены несколько схем, которые уже проверены в эксплуатации. Безусловно, необходимо упомянуть о преимуществах и недостатках каждого из вариантов.
Какие существуют системы отопления?
Прежде всего необходимо рассмотреть и сравнить две базовые схемы – системы отопления открытого и закрытого типа. В чем их главное различие?
По трубам циркулирует теплоноситель – жидкость с высокой теплоёмкостью , переносящая тепловую энергию от места нагрева – отопительного котла, к точкам теплообмена – радиаторам, конвекторам, контурам теплых полов и т.п . Как и любое физическое тело, жидкость имеет свойство расширения при повышении температуры. Но, в отличие, например, газов, она является несжимаемым веществом, то есть появляющимся излишкам объема нудно предусмотреть место, чтобы давление в трубах, по законам термодинамики, не возрастало до критических величин.
Для этого в любой системе отопления с жидким теплоносителем предусматривается расширительный бак. Его конструкция и место установки и предопределяет разделение отопительных систем на закрытые и открытые.
- Принцип устройства открытой системы отопления показан на схеме:
1 – отопительный котел .
2 – труба (стояк) подачи.
3 – расширительный бак открытого типа.
4 – радиаторы отопления.
5 – труба «обратки»
6 – насосный узел.
Расширительный бак представляет собой открытую емкость заводского или кустарного производства. Он имеет входной патрубок, который подключен к подающему стояку. Может дополняться патрубками для предохранения от перелива при заполнении системы, для восполнения недостатка теплоносителя (воды).
Главное условие – расширительный бак сам по себе должен быть установлен в самой высшей точке системы. Это нужно, во-первых, для того, чтобы излишки теплоносителя попросту не переливались наружу по правилу сообщающихся сосудов, а во-вторых, он служит эффективным возхдухоотводчиком – все пузырьки газа, образовавшиеся при работе системы, поднимаются наверх и свободно выходят в атмосферу.
Под № 6 на схеме показан насосный узел. Хотя очень часто системы открытого типа организуют по принципу естественной циркуляции теплоносителя, установка насоса – никогда не помешает. Тем более, если обвязать его правильно, с обводной петлей и запорными кранами – это даст возможность по мере необходимости переключаться с естественной циркуляции на принудительную и обратно.
К слову, установка открытого расширительного бака именно в верхней точке трубы подачи – вовсе не является каким-то обязательным правилом. Здесь возможны варианты, выбор которых производится исходя из специфических особенностей конкретной системы отопления:
а – бачок расположен в высшей точке главной трубы подачи, отходящей от котла. Можно сказать – классический вариант
б – расширительный бачок связан трубой с «обраткой». Иногда приходится прибегать к такому расположению, хотя у него есть существенный недостаток – бачок не выполняем в полной мере функции воздухоотводчик , и чтобы избежать газовых пробок, такое устройство придётся устанавливать специальные краны на стояках или непосредственно на радиаторах отопления.
в – бачок установлен на дальнем стояке подачи.
г – редко встречающееся расположение бачка с насосным узлом непосредственно после него на трубе подачи.
- Ниже приведена схема системы отопления закрытого типа:
Нумерация общих элементов сохранена по аналогии с предыдущей схемой. В чем главные отличия?
В системе установлен герметичный расширительный бак (7), имеющий особую конструкцию. Он разделен особой эластичной мембраной на две половины – водяную и воздушную камеру.
Работает такой бачок очень просто. При температурном расширении теплоносителя его излишки попадают в закрытый бак, увеличивая в объеме водяную камеру за счет растяжения или деформации мембраны. Соответственно, в противоположной воздушной камере возрастает давление. При снижении температуры давление воздуха выталкивает жидкий теплоноситель обратно в трубы системы.
Цены на расширительные баки
расширительный бак
Такой расширительный бак может быть установлен практически в любой точке системы отопления. Очень часто его располагают в непосредственной близости к котлу на трубе «обратки».
Так как система полностью герметична, следует обезопаситься от критического возрастания давления в ней при нештатных ситуациях. Это обуславливает обязательность еще одного элемента – предохранительного клапана , настроенного на определенный порог срабатывания. Обычно это устройство входит в состав так называемой «группы безопасности » (на схеме — №8). Ее стандартная комплектация включает:
«Группа безопасности» в сборе
1 – контрольно–измерительный прибор для визуального отслеживания состояния системы: манометр или совмещенное устройство – манометр-термометр.
2 – автоматический воздухоотводчик .
3 – предохранительный клапан с предустановкой верхнего порога давления или с возможностью самостоятельного регулирования этого параметра.
Группа безопасности обычно размещается таким образом, чтобы обеспечивалась простота контроля за состоянием системы. Нередко ее устанавливают прямо около котла. В этом случае верхние участки системы отопления потребуют дополнительных воздухоотводчиков на стояках или на радиаторах.
Системы с естественной и принудительной циркуляцией
О принципах естественной и принудительной циркуляции уже вскользь упоминалось, но стоит их рассмотреть поближе.
- Естественное перемещение теплоносителя по контурам отопления объясняется законами физики – разницей в плотности горячей и охлаждённой жидкости. Чтобы понять принцип, взглянем на схему:
1 – точка первичного теплообмена, котел , где остывший теплоноситель получает нагрев за счет внешних источников энергии.
2 – труба подачи разогретого теплоносителя.
3 – точка вторичного теплообмена – радиатор отопления, установленный в помещении. Он должен располагаться выше котла на величину h .
4 – труба « обрати, идущая от радиаторов к котлу.
Плотность горячей жидкости (Ргор ) всегда значительно меньше, чем охлажденной (Рохл ). Нагретый теплоноситель, таким образом, не может оказывать какого-либо значимого воздействия на более плотную субстанцию. Поэтому можно условно убрать верхнюю « красную« часть схемы, и рассмотреть процессы в трубе «обратки».
Получаются «классические» сообщающиеся сосуды, один из которых расположен выше другого. Такая гидравлическая система всегда стремится к равновесию – к обеспечению равного уровня в обоих сосудах . За счет превышения одного над другим в трубе обратки возникает постоянный ток жидкости в сторону котла. Такого естественным путем созданного напора при правильном планировании разводки достаточно для общей циркуляции теплоносителя по замкнутому контуру отопления.
Возможно, вас заинтересует информация о том, что такое
Чем больше величина превышения радиаторов над котлом (h), тем активнее естественное движение жидкости, но она не должна превышать 3 метров. Очень часто, чтобы добиться оптимального расположения, котел устанавливают в подвальном или цокольном помещении. Если это сделать невозможно, то стараются несколько понизить уровень пола в котельной.
Чтобы облегчить и стабилизировать естественную циркуляцию, ей помогают и гравитацией – все трубы контура располагают с уклоном (от 5 до 10 мм на погонный метр).
- Система принудительной циркуляции предусматривает обязательную установку специального электрического насоса необходимой производительности.
Как уже упоминалось, система может быть комбинированной – правильно обвязанный насос позволит проводить переключение с одного принципа циркуляции на иной. Это особо важно в тех случаях, когда подача электроэнергии в районе проживания не отличается стабильностью.
Оптимальным местом расположения насоса считается труба «обратки» перед входом в котел . Это, безусловно, не догма, но на этом участке он в меньшей степени будет подвержен влиянию высоких температур теплоносителя и прослужит дольше. В настоящее время все чаще приобретаются , которые конструктивно уже содержат циркуляционный насос с нужными параметрами.
Цены на разные виды котлов отопления
котел отопления
Преимущества и недостатки различных систем
Прежде всего, нужно отметить, что нет четкого разделения систем сразу по двум упомянутым параметрам. Так, открытая система может работать по принципам как естественной, так и принудительной циркуляции, в зависимости от своих конструктивных особенностей. То же самое в определенной мере можно сказать и о закрытой герметичной системе, хотя уже — с определёнными допущениями.
Но если рассматривать представленные в интернете проекты, то можно заметить, что открытая система чаще предполагает естественную циркуляцию или комбинированную, с возможностью переключения. Закрытые схемы отопления чаще всего предусматривают установку принудительной циркуляции – так они работают корректнее и легче поддаются регулировкам.
Так, рассмотрим основные преимущества и недостатки обеих систем.
Вначале – о достоинствах открытой системы с естественной циркуляцией.
- В системе открытого типа расширительный бак выполняет сразу несколько функций.
— Такая схема не требует установки группы безопасности, так как давление никогда не может достичь критических значений.
— Установка расширительного бака в высшей точке на трубе подачи обеспечивает самопроизвольный выход скопившихся газовых пузырьков. Чаще всего – этого вполне достаточно, и установки дополнительных воздухоотводчиков не потребуется.
- Система – чрезвычайно надежна в плане эксплуатации, так как не содержит сложных узлов. По сути, срок ее «жизни» определяется только лишь состоянием труб и радиаторов.
- Нет полной зависимости от подачи электропитания, не расходуется электроэнергия.
- Отсутствие электромеханических узлов – это бесшумность функционирования отопления.
- Ничто не мешает оснастить систему принудительной циркуляцией.
- Система обладает интересным свойством саморегуляции – интенсивность циркуляции теплоносителя зависит от скорости его остывания в радиаторах, то есть от температуры воздуха в помещениях. Чем выше нагрев, тем ниже скорость потока. Это зачастую позволяет сбалансировать систему без применения сложных регулировочных устройств.
Теперь – о ее недостатках :
- Правило установки расширительного бака в высшей точке часто приводит к необходимости его расположения в чердачном помещении. Если чердак холодный, то потребуется обязательная надежная термоизоляция бака – для предотвращения серьезных тепловых потерь и во избежание замерзания при низких зимних температурах.
- Отрытый бак не препятствует контакту теплоносителя с атмосферой. А это, в свою очередь, влечет два негативных момента :
— Во-первых, теплоноситель испаряется, значит, нужно следить за его уровнем. Кроме того, это ограничивает хозяев в выборе теплоносителя – испарение антифриза влечет определенные материальные затраты. Мало того, может измениться и концентрация химических составляющих, а для некоторых котлов (например, электролитных) это недопустимо.
— Во-вторых, жидкость постоянно насыщается кислородом из воздуха. Это приводит к активизации коррозионных процессов (особенно страдают стальные и алюминиевые радиаторы). И второй негатив – повышенное газообразование в процессе нагрева.
Алюминиевые радиаторы для открытых систем отопления — малопригодны
- Такая система вызывает определенные сложности при монтаже — требуется обязательное выдерживание требуемого уровня уклона. Кроме того, потребуются трубы разного диаметра, в том числе – большого, так как для каждого участка при естественной циркуляции нужно соблюсти нужное сечение. Это обстоятельств также осложняет монтаж и приводит к существенным материальным затратам, особенно при использовании металлических труб.
- Возможности такой системы весьма ограничены – при слишком большой удалённости от котла гидравлическое сопротивление труб может быть выше, чем создаваемый естественный напор жидкости, и циркуляция станет невозможной. Кстати, это полностью исключает и возможность использования «теплых полов» без специального дополнительного оборудования.
- Система – весьма инертна, особенно при «холодном запуске». Требуется серьёзный стартовый «импульс», то есть пуск к отла на большую мощность, чтобы обеспечить начало циркуляции жидкости. По тем же причинам – есть определенные сложности в тонкой балансировке системы по этажам и помещениям.
А сейчас взглянем на закрытую систему с принудительной циркуляцией.
Ее достоинства :
- При условии правильного подбора циркуляционного насоса система не ограничена ни этажностью здания, ни размером в плане.
- Принудительная циркуляция обеспечивает более быстрый и равномерный нагрев радиаторов при пуске. Она значительно легче поддаётся тонким регулировкам.
- Испарения теплоносителя и его насыщения кислородом не происходит. Нет ограничений ни по типу жидкости, ни по разновидности радиаторов.
- Герметичность системы предотвращает попадание воздуха в трубы и радиаторы. Газообразование в жидкости со временем постепенно сходит на нет, и легко устраняется воздухоотводчиками .
- Есть возможность использования труб меньшего диаметра. При их монтаже не требуется соблюдения уклона.
- Расширительный бак можно установить в любом удобном для хозяев месте в отапливаемом помещении — полностью исключается вероятность его замерзания.
- Разница температур на выходе из котла и в «обратке» при стабильной работе отопления – существенно меньше. Это обстоятельство значительно повышает срок службы оборудования.
- Такая система – наиболее гибкая в плане использования отопительных приборов. Она подойдет и для «классических» радиаторов, и для конвекторов и «тепловых завес», настенных или скрытых, и для контуров «теплого пола».
Недостатков немного, но они все же есть:
- Для корректной работы потребуется провести предварительный расчет всех составляющих системы – котла, радиаторов, циркуляционного насоса, расширительного бака, чтобы добиться полной согласованности их функционирования.
- Невозможно обойтись без установки «группы безопасности».
- Пожалуй, самый главный недостаток – зависимость от стабильности подачи электроэнергии.
Скорее всего, это потребует приобретения и установки источников бесперебойного питания (если конструкция не предполагает возможности переключения на естественную циркуляцию при энергонезависимом котле).
Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют
Цены на источники бесперебойного питания
источник бесперебойного питания
Схемы разводки в двухэтажном доме
Как развести трубы отопления по двухэтажному дому? Существует несколько схем, от самых простых до до статочно сложных.
Прежде всего, нужно определиться, будет система одно трубной или двухтрубной.
- Пример однотрубной системы показан на рисунке-схеме:
Однотрубная система — самая несовершенная
Радиаторы отопления как будто « нанизаны» на одну трубу, которая закольцована от выхода к входу в котел и по которой осуществляется и подача, и отвод теплоносителя. Очевидные преимущества такой схемы – ее простота и минимальный расход материалов при монтаже. На это, увы, ее достоинства и заканчиваются.
Совершенно очевидно, что от радиатора к радиатору температура жидкости падает. Таким образом, в помещениях, расположенных ближе к котельной, температура батарей будет существенно выше, чем в комнатах, расположенных дальше. Конечно, это можно в какой-то мере компенсировать разным количеством обогревательных секций, но видится это только в небольших по площади домах. Если учесть, что речь в статье идет о двухэтажном здании, то вряд ли такая схема станет оптимальным решением.
Часть проблем решается при монтаже однотрубной системы – « ленинградки», схема которой показана на рисунке ниже. Вход и вывод каждой батареи в этом случае соединены между собой перемычкой-байпасом, и потери тепла по мере удаления от котла уже не так значительны.
Схема «ленинградка» позволяет устранить часть проблем
«Ленинградка» поддается и еще большей модернизации. Так, на байпасе можно установить регулировочный вентиль. Такие же вентили можно установить и на одном или даже обоих патрубках радиатора (показаны стрелками). Это сразу открывает широкие возможности в более тонкой настройке системы отопления для каждого помещения в отдельности. Появляется доступ к каждому радиатору – его можно в случае необходимости попросту отключить или снять для замены, нисколько не нарушая при этом работоспособности всего контура.
Усовершенствованная «ленинградка» с запорными и балансировочными вентилями
Кстати, своей гибкостью, простотой, малым расходом труб «ленинградка» завоевала огромную популярность – ее часто можно встретить и в одноэтажных домах (особенно с выраженно большим периметром стен), и в многоэтажках. Вполне она подойдёт и для двухэтажного особняка.
И все же недостатков она не лишена. Полностью исключается возможность подключения к ней контуров теплого пола, полотенцесушителей и т.п . Кроме того, взаимное расположение помещений, дверей, выходов на балконы и т.п . не всегда позволяют протянуть трубы по всему периметру, а «ленинградка» в конечном счете должна представлять собой замкнутое кольцо.
- Двухтрубная система отопления – намного совершеннее. Хотя она и потребует большего расхода материалов и будет сложнее в монтаже, но все предпочтительнее остановиться на ней.
По сути она приставляет собой идущие параллельно друг другу трубы подачи и «обратки». Радиаторы при этом связаны патрубками с каждой из них . Пример показан на схеме:
Радиаторы подключены к трубам подачи и обратки параллельно, и каждый из них никоим образом не влияет на работу других. Каждую «точку» можно очень точно настроить индивидуально – для этого применяют байпасы-перемычки (поз. 1), на которые можно установить балансировочные вентили (поз. 2) или даже трехходовые регулировочные краны-терморегуляторы (поз. 3), постоянно поддерживающие стабильную температуру нагрева конкретной батареи.
Преимущества двухтрубной системы неоспоримы:
- Выдерживается общая температура нагрева на входе во все радиаторы.
- Существенно уменьшаются суммарные потери давления от гидравлического сопротивления труб. Это означает, что можно установить насос меньшей мощности.
- Любой из радиаторов можно отключить или даже снять для ремонта или замены – это не окажет влияния на систему в целом.
- Система очень универсальна, и к ней вполне можно подключать любые приборы теплообмена – радиаторы, теплые полы (через специальные коллекторные шкафы), конвекторы, фанкойлы и т.п .
Пожалуй, единственным недостатком двухтрубной системы является ее материалоемкость и сложность монтажа. Кроме того, расчетов при ее проектировании тоже прибавится.
Одним из сложных, но очень эффективных в работе вариантов двухтрубной системы является коллекторная или лучевая разводка. В этом случае от двух коллекторов – подачи и обратки, к каждому радиатору протянуты две индивидуальные трубы. Это безусловно, во много раз усложняет монтаж – и материала потребуется несравнимо больше, и спрятать коллекторную разводку тяжелее (обычно ее размещают под поверхностью пола). Но зато регулировка такой схемы отличается высокой точностью, и может проводиться с одного места – из коллекторного шкафа, оснащенного всем необходимым регулировочным и предохранительным оборудованием.
Кстати говоря, в масштабах двухэтажной постройки очень часто приходится прибегать к комбинированию схем подключения, двухтрубной и однотрубной, на отдельных участках, там, где это выгоднее и проще с точки зрения монтажа, и не оказывает влияния на общую эффективность отопления.
Следующий важный вопрос – поэтажная разводка труб.
Используются два основных варианта. Первый — это система вертикальных стояков, каждый их которых обеспечивает теплом одновременно оба этажа. А второй — схема с так называемыми горизонтальными стояками (вернее их будет назвать «лежаками»), в которой каждый этаж имеет собственную разводку.
Пример разводки со стояками показан на рисунке:
В данном варианте представлены стояки с нижней разводкой. От горизонтальных лежаков первого этажа понимаются вверх тр убы подачи, и сюда же возвращаются «обратки». В этом случае в верхней оконечности каждого стояка целесообразно будет разместить воздухоотводчик .
Существует и иной вариант – стояки с верхней подачей. В этом случае выходящая их котла труба подачи сразу поднимается вверх , уже на втором этаже или даже в верхнем техническом помещении к ней подключаются вертикальные стояки, пронизывающие строение сверху донизу .
Схема со стояками удобна в том случае, если планировка этажей во многом совпадает, и радиаторы расположены один над другим . Кроме того, именно этот вариант будет оптимальным тогда, когда принято решение все же применить открытую систему отопления с естественной циркуляцией – в данном случае важнейшей задачей является минимизация протяженности горизонтальных (наклонных) участков, а стояки не оказывают серьезного сопротивления течению теплоносителя сверху вниз.
Пример такой системы приведен на следующей схеме:
От котла (поз.1) поднимается общая труба подачи большого диаметра, которая входит в расширительный бак большого объема (поз. 3), расположенный в верхней точке системы примерно по центру между стояками. Решение достаточно интересное – расширительный бак одновременно играет роль своеобразного коллектора, от которого лучами во все стороны расходятся трубы подачи на вертикальные стояки. К стоякам подключены радиаторы обоих этажей (поз. 4), точную регулировку которых осуществляют специальными вентилями (поз. 5).
Как уже упоминалось, системы с естественной циркуляцией достаточно требовательны к точному подбору условных диаметров труб. На схеме эти показаны буквенными обозначениями:
a — dy = 65 мм
b — dy = 50 мм
c — dy = 32 мм
d — dy = 25 мм
е — dy = 20 мм
Недостатком системы со стояками принято считать достаточно сложное ее исполнение – придется организовывать несколько межэтажных переходов через перекрытие. Кроме того, вертикальные стояки практически невозможно «убрать с глаз» - это бывает важно тем хозяевам , у которых декоративная отделка комнат стоит в приоритете.
Пример двухтрубной системы с индивидуальной разводкой для каждого этажа показан на следующей схеме:
Здесь – всего два расположенных рядом вертикальных стояка – для подачи и для «обратки». Такой принцип выглядит достаточно рационально с точки зрения монтажа, позволяет полностью отключать целый этаж в случае, если он по каким-либо причинам временно не используется. Кроме того, подбная установка труб позволяет почти полностью скрыть их из виду, закрыв напольным покрытием и оставив наружи лишь входные и выходные патрубки радиаторов.
По сути, на каждом этаже может применяться своя схема, в зависимости от плана расположения комнат. Существует немало вариантов расположения труб и подключения радиаторов при поэтажной разводке. Некоторые из них показаны на схеме, где проведено условное разделение на три этажа.
- Условный первый этаж – применена несложная в исполнении двухтрубная разводка «тупикового» типа со встречным движением теплоносителя. Схема имеет свои особенности. Подающие и обратные трубы монтируются параллельно друг другу до самого конца ветки (веток может быть несколько – на схеме показаны две). Диаметр тр уб постепенно сужается от радиатора к радиатору . Очень важно предусмотреть балансировочные вентили, иначе радиаторы, установленные ближе к котлу, способны замкнуть ток теплоносителя через себя, оставляя непрогретыми последующие точки теплообмена.
- На втором этаже показана так называемая «петля Тихельмана » . Очень удачная схема, в которой потоки в подаче и «обратке» идут в одном направлении. Предусматривается диагональное подключение батарей – вход сверху и выход снизу – это считается оптимальным с точки зрения теплоотдачи. Очень часто при такой схеме даже не требуется балансировки радиаторов. Но есть важное условие – трубы должны обязательно быть одного диаметра.
- Третий этаж оборудован по уже упоминавшейся коллекторной схеме. От двух коллекторов идет индивидуальная разводка к каждому радиатору трубами строго одного диаметра. Система – самая удобная в точной настройке. Именно ее следует использовать, если планируется монтаж контуров «теплого пола». Желательно, чтобы коллекторы располагались максимально близко к центру этажа – для выдерживания примерной соразмерности длин всех отходящих от них «лучей».
Существует немало иных вариантов разводок в двухэтажном доме, и все их рассмотреть в масштабе одной статьи не получится. Кроме того, многое зависит от «геометрии», архитектурных особенностей дома, и разработать «универсальные рецепты» - попросту невозможно. В таких вопросах лучше довериться опытным специалистам – они помогут правильно подобрать схему к конкретным условиям.
Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет
Видео: полезная информация по схемам радиаторного отопления
Основы расчета главных элементов системы отопления
Мало определиться с типом системы отопления и схемой прокладки труб – необходимо четко определиться с эксплуатационными параметрами, чтобы правильно приобрести и установить основные необходимые ее элементы – обогревательный котел , радиаторы отопления, расширительный бак, циркуляционный насос.
Как рассчитать требуемую мощность котла?
Существует немало методик расчёта этого показателя. Очень часто можно встретить рекомендации исходить из общей площади отапливаемых помещений в доме, а потом провести вычисления из расчета 100 Вт на 1 м².
Такая рекомендация имеет право на жизнь, и может дать общее представление о требуемой тепловой мощности. Однако, она скорее подходит для очень усредненных у условий, и не учитывает целого ряда важных особенностей, которые напрямую влияют на теплопотери дома. Поэтому лучше не полениться, и провести расчет более тщательно.
Лучше всего к делу подойти следующим образом. Для начала – начертить таблицу, в которой поэтажно перечислить все помещения, где будут устанавливаться отопительные приборы. Например, это может выглядеть так:
| Помещение | Площадь, м² | Внешние стены, количество, входят на: | Количество, тип и размеры окон | Наружные двери (на улицу или на балкон) | Результат расчетов, кВт |
|---|---|---|---|---|---|
| ИТОГО | 22,4 кВт | ||||
| 1 этаж | |||||
| Кухня | 9 | 1, Юг | 2, двойной стеклопакет, 1,1×0,9 м | 1 | 1.31 |
| Прихожая | 5 | 1, Ю-З | - | 1 | 0.68 |
| Столовая | 18 | 2, С, В | 2, двойной стеклопакет, 1,4 × 1,0 | нет | 2.4 |
| … | … | ... | ... | ... | ... |
| 2 этаж | |||||
| Детская | ... | ... | ... | ... | ... |
| Спальня 1 | ... | ... | ... | ... | ... |
| Спальня 2 | ... | ... | ... | ... | ... |
| … | … | ... | ... | ... | ... |
Имея перед глазами план дома и располагая информацией об особенностях своего жилья, прогулявшись по нему, в случае необходимости, с рулеткой, будет совсем несложно собрать все необходимые данные для расчетов .
Затем останется засесть за вычисления. Но не станем утомлять читателей длинной формулой и таблицами коэффициентов. В двух словах – расчет проводится, исходя их уже упомянутого норматива в 100 Вт/м². Но при этом учитывается множество поправок, которые влияют на требуемую мощность отопительной системы для поддержания комфортной температуры и компенсации тепловых потерь. Все эти поправочные коэффициенты внесены в предлагаемый вниманию калькулятор – необходимо лишь ввести запрашиваемые данные и получить результат.
Калькулятор расчета требуемой тепловой мощности котла отопления
Расчет проводится для каждого помещения в отдельности и результат вписывается в таблицу. А затем останется только найти сумму — это и будет минимальной тепловой мощностью, которую должен выдавать отопительный котел . Естественно, при выборе модели можно заложить еще и «резерв», порядка 20%.
Убедитесь, что с помощью калькулятора расчет займет совсем немного времени!
В процессе оборудования системы отопления, перед владельцем двухэтажного дома возникает ряд задач. В первую очередь собственнику предстоит выбрать оптимальный проект отопления двухэтажного дома, отталкиваясь от особенностей планировки здания, имеющихся в распоряжении финансов и доступности определенного вида топлива. Шаг за шагом, реализуя систему обогрева, которую предусматривает схема отопления двухэтажного частного дома, владелец получит возможность эффективного и равномерного прогрева всех ключевых и вспомогательных комнат в здании на протяжении всего холодного времени года.
Чаще всего, делая отопление под ключ, подрядчики отдают предпочтение водяной системе обогрева, однако в зависимости от внешних условий и пожеланий владельцев в основу контура может быть поставлен электрический котел или дровяная печь. При этом типичная базовая схема отопления частного двухэтажного строения, в процессе работы подрядчиков, адаптируется специалистами под нужды конкретного дома. Грамотно внесенные в проект отопления коррективы позволят добиться максимально эффективной работы контура и избежать поломок системы в будущем.
Стандартная система отопления двухэтажного дома подразумевает использование традиционных элементов. Они осуществляют подогрев теплоносителя, его циркуляцию и передачу тепла. Элементы отопительной системы монтируются согласно указаниям схемы системы отопления двухэтажного дома, составленной теплотехниками заранее с учетом тепловой потребности дома.
Основными элементами схемы являются:
- котел или печь;
- система трубопроводов;
- батареи;
- регуляторы и датчики;
- запорная арматура и фитинги.
Грамотно подобрав элементы по мощности и назначению, собственник добьется того, что система отопления частного двухэтажного дома будет реализована на высшем уровне и позволит устанавливать оптимальный микроклимат в помещении в считанные минуты.
Выбор схемы
В настоящий момент специалисты предлагают воспользоваться несколькими перспективными схемами.
Схемы отличаются способом разводки трубопроводов, использованием различных типов подключения радиаторов, особенностями циркуляции теплоносителя и вариантами расположения стояков.
Поскольку все дома отличаются планировкой, площадью и степенью изоляции, то схема системы отопления двухэтажного частного дома должна выбираться в индивидуальном порядке.
Какой тип подключения радиаторов выбрать?
Сегодня чаще всего используются однотрубная и двухтрубная схемы подключения. Стоит рассмотреть их более подробно.
Однотрубная схема
Однотрубная разводка отопления в двухэтажном доме пользовалась популярностью в те годы, когда топливо стоило дешево, а найти материал для оборудования контура не всегда представлялось возможным. подключения предполагает отсутствие обратных стояков, в виду этого на ее реализацию нужно затратить гораздо меньшее количество труб и фитингов. Однако экономия на материалах не компенсируется эффективностью схемы. Такая схема не позволяет регулировать температуру отдельных батарей в контуре и на практике показывает себя как недостаточно функциональная и примитивная разводка отопления.
Двухтрубная схема
Более предпочтительной считается подключения радиаторов отопления в двухэтажном доме, которая предполагает исключение всех недостатков однотрубной схемы. Конечно, для реализации такого проекта потребуются большие затраты на покупку материалов и оплату труда монтажников, однако трудоемкость работ по подключению радиаторов оправдается экономичностью и функциональностью системы.
Особенностью схемы является подвод к каждому радиатору трубопровода с горячим теплоносителем, который после остывания отводится по обратке.
Двухтрубные системы отопления горизонтальная разводка которых является более предпочтительней и требует наличия утепленного стояка, в настоящий момент являются оптимальными схемами для частных домов. Они обеспечивают равномерный нагрев и плавное остывание теплоносителя, а также позволяют регулировать температуру каждого радиатора, подсоединенного к контуру, и оснащенного терморегулятором.
Варианты разводки
Автономное отопление двухэтажного коттеджа схемы которого можно скачать в сети, может предполагать верхнюю и нижнюю разводку трубопроводов. Поскольку в частном двухэтажном доме имеется чердак и цокольный этаж, то собственник может выбрать любую из предложенных разводок. Если собственник решил задействовать чердак, то подача теплоносителя через верхнюю разводку будет производиться в установленные стояки, а затем – в радиаторы. Если собственником выбрана нижняя разводка системы отопления, то подача подогретого теплоносителя из котла осуществляется снизу, то есть из цокольного помещения.
Лучевая схема
Эффективная лучевая система отопления двухэтажного дома предлагает собственникам отказаться от традиционной прокладки трубопроводов вдоль стен. Такое конструкционное решение способствует быстрому остыванию теплоносителя и является проблемой при обогреве большого двухэтажного дома. Вместо этого, схема лучевой системы рекомендует использовать для обогрева несколько отдельных контуров, при этом трубопроводы укладываются не вдоль стен, а по полу.
Корректно смонтированная система лучевого обогрева имеет ряд преимуществ:
Коллекторная схема
Современные проекты отопления частного двухэтажного дома могут предложить собственникам воспользоваться коллекторной схемой подключения приборов. Ее принцип состоит в двухтрубном поэтажном подключении радиаторов, при этом трубопроводы, соединяющие элементы контура могут быть скрыты под напольным покрытием, подоконниками или под потолком. Схема может корректироваться в зависимости от планировки дома
. Единственным неизменным условием является монтаж отопительного котла на первом этаже, а расширительного бака для компенсации уровня давления теплоносителя – на втором этаже.
Собственники выбирают коллекторный вариант подключения радиаторов по нескольким причинам:
Тип циркуляции теплоносителя
Схема обогрева может предусматривать принудительную и естественную циркуляцию теплоносителя. Как правило, самотечная система отопления двухэтажного частного дома схема которой составляется индивидуально, по многим показателям проигрывает системе обогрева с принудительной циркуляцией. Поэтому владельцы частных домов используют дополнительное оборудование, такое как электрический , для нагнетания давления в контуре. Насос обеспечивает лучшую производительность контура и эффективный разнос тепла по системе радиаторов.
Окончательный выбор
Однозначного ответа на вопрос: какая схема отопления дома является более предпочтительной, не существует. Собственникам стоит помнить, что проектирование отопления частного двухэтажного дома – это сугубо индивидуальный процесс, который зависит от ряда внешних условий и факторов. Поэтому им необходимо подобрать схему, которая удовлетворит потребности дома в тепле и не ударит по карману огромными затратами на покупку материалов.
Для обеспечения тепла и комфорта в двухэтажном доме нужно правильно определить схему отопления двухэтажного дома. Система отопления является важнейшей инженерной системой жизнеобеспечения любого дома. Ее предназначением является возмещение теплопотерь и создание определенного температурного режима, который нужен прежде всего для проживающих в доме людей, но не стоит недооценивать и того фактора, что эффективная система отопления призвана обеспечить, в том числе, стойкость и долговечность строительных конструкций.
Расчет и проектирование лучше доверить инженерам-теплотехникам, которые оценят теплопотери, дадут рекомендации по утеплению дома, а также сделают детальный расчет, что позволит избежать излишних расходов на дорогостоящее оборудование. Но выбор схемы отопления двухэтажного дома может сделать сам заказчик, исходя из многолетнего опыта функционирования .
Классификация отопления
Виды источников тепловой энергии — теплогенераторов
Прежде чем выбирать ту или иную схему отопления, полезно узнать уже существующие виды и какой из них подойдет для конкретно решаемой задачи. Известно, что основным источником тепла являются различные виды теплогенераторов, в качестве которых могут выступать:
- Печи и камины. Этот вид отопления когда-то был основным, но сейчас используется все реже из-за высокой стоимости топлива (дров и угля) и невозможности эффективно управлять температурой в доме. В некоторых регионах, где отсутствует газоснабжение, этот вид отопления является безальтернативным выбором.
- Различные виды отопительных котлов, которыми могут быть: газовые, твердотопливные, жидкотопливные, электрические, - в зависимости от наличия доступа к различным энергоносителям и их стоимости.
- Альтернативные источники энергии. В эту категорию относятся: геотермальная энергия, получаемая , а также солнечная, которую преобразуют в тепловую солнечные коллекторы. Такой вид отопления находится в стадии бурного развития и пока применяется в нашей стране достаточно редко из-за высоких цен на оборудование.
Перспектива будущего — энергонезависимые дома
- Инфракрасное отопление. Источниками тепла являются специальные инфракрасные излучатели, которые используют в большинстве случаев электрическую энергию. Тепловая энергия при таком отоплении доставляется непосредственно «адресату» путем излучения. Для обогрева больших помещений или помещений с малой периодичностью появления в них людей инфракрасное отопление будет прекрасным выбором.
В некоторых ситуациях будет разумно сочетать различные виды теплогенераторов для отопления. Например, если имеется дачный дом, куда семья приезжает только на выходные. В этом случае будет разумно иметь газовый котел для основного отопления и электрический – для предотвращения замерзания зимой воды в системе и поддержания минимальной допустимой температуры в доме.
Виды теплоносителей
Любая система отопления должна перенести тепло, сконцентрированное в теплогенераторе до того теплового прибора, который обогревает конкретное помещение. Это делается при помощи теплоносителя, которыми могут быть:
- Воздух, который используется при отоплении печами, каминами, а также различными электрическими нагревателями. Ввиду того что воздух имеет низкую плотность, теплоемкость и коэффициент теплоотдачи, он сильно уступает жидкостным теплоносителям.
- Вода является практически идеальным теплоносителем в силу того, что обладает высокой теплоемкостью, плотностью, коэффициентом теплопередачи, и химической инертностью. Воду, подогретую котлом отопления, транспортируют к тепловым приборам при помощи системы трубопроводов.
В большинстве современных систем отопления в качестве теплоносителя применяют воду или различные антифризы, являющимися водными растворами этиленгликоля, пропиленгликоля или их комбинаций. Такое свойство как стойкость к незамерзанию при низких температурах может быть полезно в системах отопления таких домов, где не планируется проживание людей постоянно в зимнее время. В тех домах, где отопление будет работать всю зиму, применение антифризов экономически нецелесообразно.
Различные антифризы плохо «уживаются» с алюминиевыми радиаторами, некоторыми уплотнениями и трубами. Помимо этого теплоносители с содержанием этиленгликоля ядовиты. Поэтому использовать такие составы нужно только в тех случаях, когда без них просто не обойтись.
Виды отопительных приборов
Отопительные приборы можно разделить на два основных класса:
- Радиаторы – в переводе с латинского они переводятся как «излучатель», то есть такой прибор, который тепло передает в виде инфракрасного теплового излучения. Однако современные радиаторы не являются чисто излучателями, а еще передают часть тепла в виде конвекции, но свое название они сохранили.
- Конвекторы – передача тепловой энергии в помещение происходит за счет нагрева воздуха, а он уже отдает ее всем окружающим объектам. Такие отопительные приборы имеют медные (реже стальные) трубки, окруженные ребристыми теплообменниками. Воздух, попадая в теплообменник, нагревается его пластинами и поднимается, уступая место более холодному. Для того, чтобы воздухообмен был эффективным, вся конструкция конвектора помещена в специальный кожух.
В современных системах широко применяют еще такой способ отопления как «теплый пол» или «теплые стены», которые по своей сути представляют собой большой радиатор, передающий «львиную долю» тепла в виде излучения, а это повышает комфорт и позволяет снизить температуру воздуха в помещении примерно на 2 градуса, что ведет к экономии топлива примерно на 12%.
Типы радиаторов отопления
В системе отопления двухэтажного дома могут быть использованы совершенно разные , в зависимости от решаемых задач, площади помещения, проектных данных, предпочтений. Радиаторы можно разделить на несколько типов:
- Чугунные секционные радиаторы – те, которые мы привыкли видеть в квартирах и домах старой постройки. Они имеют большую массу и высокую тепловую инерционность, но зато нетребовательны к качеству теплоносителя, не подвержены коррозии, имеют высокую теплоотдачу. Такие радиаторы отлично вписываются в любой интерьер, особенно классический.
Чугунные секционные радиаторы — нестареющая классика
- Алюминиевые секционные радиаторы – прекрасный выбор для автономных систем отопления, но они более чувствительны к качеству теплоносителя, не терпят прямого контакта с медными трубами. Такие радиаторы прекрасно вписываются в любые интерьеры.
- Биметаллические секционные радиаторы представляют собой сочетание стальных или медных трубок, по которым циркулирует теплоноситель и алюминиевую поверхность, отдающая тепло в помещение. Такие радиаторы нетребовательны к теплоносителю, выдерживают высокое рабочее давление, внешне практически неотличимы от алюминиевых.
- Стальные – это цельная конструкция из проштампованной и сваренной листовой стали. Такие радиаторы имеют только два резьбовых подключения к системе отопления, что повышает их надежность. Высокая теплоотдача, малый вес, низкая инерционность, эстетичный внешний вид, - все это сделало их самыми популярными в автономных закрытых системах отопления домов.
Помимо перечисленных моделей производители еще выпускают различные дизайнерские модели, к которым можно отнести цельнолитые чугунные, стальные трубчатые и даже керамические. Высокая цена на эти приборы объясняется тем, что дизайнерские амбиции в них преобладают над инженерной рациональностью.
Цены на популярные модели радиаторов отопления
Радиаторы отопления
Схемы отопления двухэтажного дома
Количество реализаций системы отопления двухэтажного дома бесконечно, так как зависит от многих факторов: размеров дома, наличия бесперебойного электроснабжения, постоянства проживания в доме людей и т. д. Поэтому будет разумно рассмотреть несколько типовых схем, которые доказали свою эффективность.
Схема отопления дома с естественной циркуляцией
Название такой системы само говорит за себя – циркуляция теплоносителя в системе отопления происходит за счет естественных природных процессов. Работу такой системы можно рассмотреть на рисунке.
Вода, подогретая в теплообменнике котла, уменьшается в плотности и вытесняется более холодной и плотной водой их обратной линии. Именно эта разница весов горячей и охлажденной воды обеспечивает циркуляцию в системе отопления. В самой верхней точке стояка горячей воды оборудуется расширительный бак, который дает воде расширяться при нагревании, позволяет контролировать уровень воды в системе и при необходимости производить подпитку. Кроме этого, весь воздух, который неизбежно будет присутствовать в системе, будет выходить в расширительный бак.
Разводящие трубопроводы и обратные линии, называемые еще лежаками, для облегчения циркуляции воды всегда делают под уклонами: верхний лежак к радиаторам, а нижний – к котлу. В такой системе котел должен находиться в самой нижней точке. Подачу теплоносителя на радиаторы делают через стояки горячей воды, а слив охлажденной через обратные стояки.
Один из вариантов реализации двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией представлен на следующей схеме.
Следует обратить внимание в этой схеме на большое количество трубопроводов и их высокий условный проход - dу . Это объясняется тем, что в гравитационных системах для обеспечения циркуляции теплоносителя нужно минимизировать сопротивление, а это возможно только в трубах больших диаметров.
Системы с естественной циркуляцией, естественно, имеют преимущества:
- Независимость от электроснабжения – система отопления будет работать как при полном отсутствии электроэнергии, так и при перебоях в ее подаче.
- Доказанная долгими годами эксплуатации надежность и простота.
- Отсутствие насосов и малая скорость циркуляции теплоносителя делают такую систему бесшумной.
Несмотря на все преимущества, такие системы постепенно уходят в прошлое, так как уже не отвечают современным требованиям к системам отопления.
- Гравитационные системы чрезвычайно материалоемкие – для их монтажа применяются стальные трубы больших диаметров.
- Монтаж систем отопления со стальными трубами сложен технологически и занимает много времени.
- Системы с естественной циркуляцией имеют ограничения по площади обогреваемых помещений. По утверждениям специалистов суммарная длина горизонтальных участков (лежаков) не должна превышать 40 метров, а суммарная площадь 150 м2.
- Высокая инерционность - от момента запуска системы до прогрева всех радиаторов до расчетной температуры может пройти несколько часов.
- Большая разница температур подачи и обратки может плохо сказаться на теплообменнике котла.
- В теплоносителе гравитационных систем большое количество растворенного кислорода, что сказывается на коррозии труб и радиаторов, поэтому в таких системах можно использовать только чугунные или биметаллические радиаторы.
Системы отопления с принудительной циркуляцией
Практически все современные системы отопления используют только принудительную (искусственную) циркуляцию теплоносителя, что дает весомые преимущества:
- Использование циркуляционных насосов помогает отопить любую площадь при любой этажности здания.
- Диаметр труб может быть гораздо меньше, так как насос позволяет прокачивать теплоноситель с более высокой скоростью.
- Применение циркуляционных насосов позволяет снизить температуру в системах отопления при тех же параметрах теплоотдачи радиаторов, а это, в свою очередь, позволяет использовать более дешевые полимерные и металлопластиковые трубы.
- Возможность как общей, так и зональной регулировки в системах отопления.
Недостатками систем с принудительной циркуляцией являются:
- Зависимость от электроэнергии, что легко решается наличием источников бесперебойного питания или генераторов.
- Более высокий шум работы системы отопления, но при правильном расчете он не слышим человеческим ухом в отапливаемых помещениях.
Циркуляционный насос обычно врезают в систему отопления на обратной линии перед котлом, так как в этом месте самая низкая температура теплоносителя.
Чтобы принудительная циркуляция работала корректно, выбранная модель насоса должна отвечать параметрам системы. Существует специальная методика расчета ключевых характеристик — производительности и создаваемого напора. Чтобы не утомлять читателя формулами, предлагаем воспользоваться встроенными калькуляторами.
