Частный коттедж, не подключенный к центральной отопительной магистрали, необходимо оборудовать собственной системой отопления. Автономная отопительная система может быть однотрубной или двухтрубной. Первая более экономична и проста в установке, но менее эффективна в эксплуатации. Более популярна сейчас двухтрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой предполагает параллельное подключение всех радиаторов и наличие обратного стояка.

разводка отопления от котла в частном двухэтажном доме

Разница между одно и двухтрубной схемами отопления

Из чего состоит система отопления

Основные конструктивные детали отопительной системы частного дома:

  • набор радиаторов;

  • теплоноситель – чаще всего вода, но может быть газообразная среда или незамерзающая жидкость, в зависимости от типа котла;

  • котел – электрический, газовый, твердотопливный, дизельный или керосиновый;

  • теплопровод.


Система имеет замкнутый принцип работы, то есть сначала теплоноситель подогревается котлом, направляется по трубопроводу в радиаторы, а потом, остывший, возвращается в теплоисточник. Набор отопительных приборов вместе с теплопроводом называют отопительным контуром.

Перечисленных элементов хватит, чтобы создать простейший проект отопления двухэтажного дома. Однако для повышения эффективности автономного отопления, в схему добавляют еще несколько деталей:

  • фильтр – нужен для защиты котла от засорения;

  • насос – для принудительной циркуляции теплоносителя по трубам;

  • приборы безопасности (клапан сброса давления, воздухоотводчик, манометр) – необходимы в системах с принудительной циркуляцией;

  • расширительный бак – собирает излишек теплоносителя, когда он перегревается и расширяется в объеме.


Система отопления состоит из множества связанных между собой элементов

Основные требования к системе

Существует ряд важных требований, которые необходимо учитывать при проектировании отопительной системы.

  1. В целом, проект отопления двухэтажного дома должен соответствовать архитектурному решению здания. Размещение котла требует определенных конструкционно-проектировочных условий помещения, в котором он будет находиться. Места установки радиаторов, а также пути пролегания трубопровода не должны нарушать архитектурные правила обустройства жилых и технических помещений. Все это означает, что составлять план отопительной системы должен квалифицированный проектировщик, на основании готового архитектурного проекта дома.

  2. В процессе эксплуатации система должна обеспечивать всем внутренним и наружным поверхностям такую температуру, которая предусмотрена строительными нормами и правилами (СНиПами).

  3. Система должна быть достаточно экономичной в эксплуатации. Если отопление дома требует слишком больших расходов энергоресурсов, стоит обратиться к специалистам: возможно некоторые детали или узлы получится унифицировать.

  4. Трубопровод должен иметь минимум изгибов и поворотов. Если при его монтаже нужно большое количество крепежных деталей в различных типоразмерах, значит, схема отопления составлена некачественно.


проект отопления двухэтажного дома

Всегда надо составлять и оценивать предварительную схему

  1. В процессе использования система должна быть надежной, безопасной, удобной и бесшумной. Хорошая система позволяет владельцам дома легко управлять отопительными приборами, а при необходимости легко ремонтировать их.

  2. Немаловажна и эстетическая сторона. Радиаторы и подведенные к ним трубы должны иметь аккуратный привлекательный вид. Чем меньше заметны элементы отопления, тем лучше.

Проектирование системы отопления для двухэтажного дома

Отопительная система здания, в котором больше одного уровня должна обеспечивать подъем теплоносителя на высоту этажа. Схема подключения отопления в двухэтажном частном доме может быть с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя, с вертикальным или горизонтальным расположением стояков, с нижней или верхней разводкой. И, конечно же, она может предполагать однотрубную или двухтрубную разводку. Прежде чем выбрать тот или иной вид схемы отопительной системы, нужно ознакомиться с достоинствами и недостатками каждого из них.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу утепления домов. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».


Естественная циркуляция теплоносителя

Отличительной особенностью схемы с естественной циркуляцией теплоносителя является размещение труб системы под небольшим углом, чтобы «помочь» жидкости перетекать из одной части схемы в другую.

однотрубная система отопления двухэтажного дома схема

Система с естественной циркуляцией теплоносителя – трубы располагаются под углом

Естественная или самотечная схема отопления двухэтажного дома функционирует за счет того, что жидкость (теплоноситель), при нагревании расширяется, и плотность ее снижается. В неплотном состоянии она поднимается по разгонному вертикальному участку в радиаторы второго этажа. После этого в остывшем плотном состоянии пускается вниз по трубопроводу и попадает в котел для дальнейшего нагрева.

Системы с естественной циркуляцией имеют свои преимущества:


  • экономичность при установке;

  • простота монтажа и эксплуатации;

  • отсутствие шума, который возникает при работе насоса в принудительных системах;

  • независимость от энергоснабжения, но только в том случае, если котел может работать без подачи электричества;

  • не требует частого ремонта, так как состоит из простых элементов.

Минусы:

  • Система с естественной циркуляцией имеет совсем небольшой радиус действия, и поэтому не подходит для домов с площадью более 100 кв. метров.

  • Система требует обязательной установки расширительного бака в чердачном помещении, а это означает, что с возникнут дополнительные сложности при обустройстве отопления на жилом подкрышном этаже – мансарде.

однотрубная система отопления двухэтажного дома схема

Расширительный бак в такой схеме надо устанавливать в верхней точке системы

  • Помещения при отоплении с естественной циркуляцией прогреваются очень медленно. От момента запуска котла до полного прогревания дальних помещений может пройти несколько часов.

  • В проходных помещениях, в которых не установлены радиаторы, необходимо утеплять трубы, поскольку в этих местах существует риск замерзания жидкости.


Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про основные моменты монтажа отопительной системы.

Принудительная циркуляция

В случае с принудительной циркуляцией разводка отопления от котла в частном двухэтажном доме дополняется циркуляционным насосом, который гонит теплоноситель по трубам с нужной скоростью. Это более современный и эффективный вариант обогрева здания.

Принудительная схема отопления двухэтажного частного дома наделена такими преимуществами:

  • быстрый обогрев всех помещений;

  • возможность устанавливать трубы минимального диаметра;

  • детали трубопровода не испытывают перепады температуры, и поэтому служат достаточно долго;

  • можно регулировать температуру в доме;

  • можно регулировать температуру в каждой комнате отдельно.


схема подключения отопления в двухэтажном частном доме

Циркуляционный насос это обязательная часть принудительной схемы отопления

Есть у системы с принудительной циркуляцией и свои минусы:

  • в обесточенном доме система с насосом работать не будет;

  • насос потребляет электроэнергию, в результате энергопотребление дома повышается;

  • работающий насос создает шум, который, впрочем, при грамотном подборе и монтаже оборудования, будет практически незаметным.

Однотрубная схема отопления

Однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой предполагает поочередное подключение радиаторов к трубопроводу, имеет такие преимущества:

  • минимальная затрата материалов при монтаже;

  • возможность проложить трубы там, где это нужно, даже в самых труднодоступных местах;

  • одна труба, проложенная вдоль стены, выглядит эстетичные, чем две;

  • быстрый и легкий монтаж.


В числе минусов такие особенности:

  • если потребуется ремонт или замена какой-либо детали системы, нужно останавливать ее всю;

  • тепло распространяется неравномерно, чем ближе помещение к котельной, тем выше температура в радиаторах.

однотрубная система отопления двухэтажного дома схема

Если в однотрубных системах применяется параллельное подключение конвекторов – такая схема называется «ленинградка»

Еще про систему отопления «ленинградка» смотрите в следующем видео:

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про воздушное отопление.

Двухтрубная схема

Двухтрубная схема предусматривает два контура труб, подведенных к радиаторам.
первой магистрали находится горячая вода, поступающая из котла кратчайшим путем к каждому радиатору. Во втором – остывший теплоноситель, который возвращается в котел. Монтаж отопления в двухэтажном доме по двухтрубной схеме более сложен. Однако преимущества данного варианта настолько убедительны, что в большинстве современных домов отопление обустраивается именно по двухтрубному принципу. Перечислим основные плюсы:

  • во все радиаторы попадает теплоноситель одинаковой температуры;

  • в дальних комнатах так же тепло, как и в ближних, поэтому не нужно наращивать количество секций радиаторов для выравнивания температуры;

  • двухтрубные системы более удобны в управлении и регулировании.

Минусы:

  • большой расход туб при монтаже;

  • работа по установке двух линий труб вместо одной выходит достаточно дорогой.

разводка отопления от котла в частном двухэтажном доме

А еще может быть использована универсальная схема – теплоноситель здесь перемещается самотеком, а при необходимости включается циркуляционный двигатель


монтаж отопления в двухэтажном доме

Лучевая схема отопления (снизу) – самая эффективная из существующих, но для монтажа надо большое количество труб

Выбор оптимальной схемы отопления

Для начала определим, какая нам нужна отопительная – с естественной или принудительной циркуляцией. Если у вас большой двухэтажный коттедж, то выбирать нужно однозначно систему с насосом. Но если вы имеете небольшую дачу в удаленной от центральных магистралей местности, вам, возможно, подойдет самотечная система, способная работать без электричества.

Теперь выберем между однотрубным и двухтрубным вариантом. Если в доме немного помещений, а требования к эстетичности интерьера высоки, лучше установить отопление по однотрубной схеме. Но если комнат много, а тепловой режим отдельных помещений, например детских, имеет для вас большое значение, выбирайте двухтрубный тип отопления.

Принимая окончательное решение важно помнить, что большинство домовладельцев предпочитают двухтрубную схему с принудительным принципом функционирования.

Все вопросы, касательно воздушного отопления смотрите в данном видео. :

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про то, какое отопление лучше в частном доме.

Заключение

Установка отопительной системы, это сложный трудоемкий процесс, включающий проектирование, подбор оборудования, монтаж всех элементов. Это должны выполнять специалисты. Выбор схемы подключения тоже необходимо согласовать с профессионалами, так как без специальной квалификации невозможно учесть все факторы и нюансы.

Главное в данном вопросе стремиться получить качественное и надежное отопление, а экономичность установки должна отойти на второй план. Экономить на закупке оборудования тоже не стоит. Хорошая отопительная система будет стоить дорого, но зато она сэкономит вам немалые средства потом, в процессе эксплуатации.

Источник: m-strana.ru

Особенности гравитационной системы отопления

В основе принципа работы лежит свойство воды расширяться при повышении температуры. Создание разницы давления в замкнутом контуре труб и является основой циркуляции жидкости. Благодаря этому эффекту гравитационная закрытая система отопления получила другое название – самотечная.

Конструктивно она должна состоять из следующих элементов:

  • Котел. Прибор, предназначенный для передачи энергии сгорающего топлива (дрова, уголь, газ и т.д.) теплоносителю (воде, антифризу). В гравитационной закрытой системе отопления это происходит с помощью теплообменника, расположенного максимально близко в котле к камере сгорания;
  • Трубопроводы. Необходимы для транспортировки нагретой жидкости от теплообменника к приборам обогрева;
  • Радиаторы. Являются основным источником тепла в помещении. Их большая площадь обеспечивает максимальный теплообмен между нагретой водой и воздухом в комнате;
  • Устройства контроля и безопасности. К ним относятся расширительный бак, гравитационный клапан для отопления, вентили и дроссели.

Во время нагрева воды в теплообменнике происходит ее расширение, что создает избыточное давление. В свою очередь, холодный теплоноситель из обратной трубы имеет более высокую плотность и начинает вытеснять жидкость с высокой температурой. В результате этого происходит циркуляция.

Одним из главных элементов системы является разгонный коллектор – вертикальный патрубок, соединенный с котлом. Если изготавливается гравитационная система отопления своими руками, ему нужно уделить особое внимание – начиная от материала изготовления труб, и заканчивая их диаметром.

Чем больше объем разгонного коллектора, тем выше скорость теплоносителя. Для этого нужно рассчитать его оптимальное сечение и высоту.

Гравитационная система отопления двухэтажного дома должна быть рассчитана таким образом, чтобы теплоноситель смог максимально равномерно распределяться по нескольким контурам.

Подробное описание системы

В процессе нагрева воды некоторая ее часть будет неизбежно испаряться в виде пара. Для своевременного удаления в самой верхней части системы устанавливается расширительный бак. Он выполняет 2 функции – через верхнее отверстие удаляется избыток пара и происходит автоматическая компенсация потери объема жидкости. Подобная схема получила название открытой.

Однако она имеет один существенный недостаток – относительно быстрое испарение воды. Поэтому для больших разветвленных систем предпочитают делать гравитационную систему отопления закрытого типа своими руками. Основные отличия ее схемы заключаются в следующем.

  • Вместо открытого расширительного бака в самой высокой точке трубопровода устанавливают автоматический воздухоотводчик. Гравитационная система отопления закрытого типа в процессе нагрева теплоносителя вырабатывает большое количество кислорода из воды, который помимо избыточного давления является источником ржавления металлических элементов. Для своевременного удаления пара с повышенным содержанием кислорода устанавливают автоматический воздухоотводчик;
  • Для компенсации давления уже остывшего теплоносителя перед входным коллектором котла монтируют мембранный расширительный бак закрытого типа. Если гравитационное давление в системе отопления превысит допустимую норму, то эластичная мембрана компенсирует это, увеличив общий объем.

В остальном при проектировании и монтаже гравитационной системы отопления только своими руками, можно придерживаться обычных правил и рекомендаций.

Гравитационные схемы отопления для одноэтажного и двухэтажного дома

Если планируется, что гравитационное отопление под давлением будет устанавливаться в одноэтажном доме – можно применить однотрубную схему «ленинградка».

Особенностью этой схемы является одна труба, к которой параллельно подключаются несколько приборов отопления. Однако это приводит к неравномерному распределению тепла – чем дальше радиатор от котла – тем ниже температура воды, поступающая в него. Для решения этой проблемы можно модернизировать гравитационную систему отопления закрытого типа:

  • Установка запорной арматуры. С ее помощью можно уменьшить объем теплоносителя для приборов отопления, расположенных ближе к котлу. Таким образом, снизится тепловая отдача энергии на первых участках системы;
  • При удалении от котла увеличивать количество секций радиаторов;
  • В месте подключения патрубков к приборам отопления установить трубы большего диаметра. Это снизит гравитационное давление системы отопления на этом участке, что уменьшит скорость циркуляции воды в радиаторе.

Такая схема приемлема при небольшой протяженности магистрали. Однако для двухэтажного дома ее устанавливать не рекомендуется. В этом случае потребуется двухтрубная разветвленная гравитационная система отопления, расчет для которой выполняется по отдельным участкам.

Ее особенность состоит в том, что к центральной трубе, расположенной в верхней части магистрали, ведут отдельные контуры. К каждому из них подключаются приборы отопления. Важно, чтобы их длина была одинакова. В противном случае вся жидкость будет устремляться в область наименьшего сопротивления – в короткий контур.

Для предотвращения движения теплоносителя к выходному патрубку котла уславливается клапан обратный гравитационный для отопления. Это обязательный элемент для гравитационной системы отопления двухэтажного дома.

Расчет гравитационной системы отопления

Прежде чем приступить к монтажу труб и приборов отопления, необходимо выполнить расчет параметров всей системы. Для этого вычисляются гидравлические характеристики, которые впоследствии скажутся на выборе оптимального диаметра трубопровода. Перед расчетом гравитационной системы отопления необходимо узнать основные параметры. Они потребуются для расчета фактического значения циркуляционного напора (Рц):

  • Расстояние от центра котла до центра отопительного прибора (h). Чем оно больше, тем лучше будет циркуляция жидкости. Поэтому устанавливая гравитационную систему отопления своими руками рекомендуется монтировать котел в самой нижней точке дома – подвале;
  • Циркуляционное давление нагретого (Рr) и остывшего (Ро) теплоносителя.

Независимо от того, рассчитывается гравитационная система отопления для двухэтажного или одноэтажного домов, значение последних параметров напрямую зависит от разницы температуры воды. Эти данные можно взять из табличных данных.

Для примера, при значении h-4 м и разности температур 20° (80/60) гравитационное отопление будет иметь давление 4*112=448 Па. Для дальнейших расчетов рекомендуется воспользоваться специализированными программными комплексами, которые учитывают все параметры гравитационной системы отопления закрытого типа.

Зачастую диаметр трубы , подсоединяемый к выходному патрубку котла должен быть ДУ 40 или ДУ 50. Это обеспечит минимальные потери, возникающие при трении воды о стенки труб.

Еще одной особенностью является разница температур теплоносителя. Чем она больше, тем выше циркуляционное давление. Поэтому помимо равномерного распределения тепла по приборам отопления во время проектирования гравитационной системы отопления самостоятельно нужно обеспечить минимальную температуру жидкости перед входом в теплообменник котла.

Выбор комплектующих и материала изготовления

После появления полимерных труб гравитационная система отопления из полипропилена (ПП) стала очень популярной. Этот материал легко поддается обработке, для соединения отдельных участков требуется минимум оборудования.

Однако не каждый вид этих труб предназначен для установки в качестве элемента отопления. Рассмотрим основные критерии выбора:

  • Наличие армирующего слоя. На гравитационную систему отопления из полипропилена могут воздействовать высокие температуры – до 95°С. Для сохранения изначальной формы трубы необходим элемент жесткости, которым является прослойка из фольги или стекловолокна;
  • Толщина стенок. В гравитационной системе отопления с закрытым расширительным баком может создаваться большое давление. Во избежание повреждения магистрали, полипропиленовые трубы должны быть класса PN20 или выше. Толщина их стенок зависит от диаметра.

Эта труба может применяться для обустройства разгонного коллектора. Однако для достижения температурной разницы обратную магистраль рекомендуется делать из стали. Помимо снижения температуры теплоносителя перед входом в котел этот материал способствует уменьшению гидравлического сопротивления.

Рекомендации по установке

Выполнив расчет для гравитационной системы отопления, изготовленной из полипропилена или стальных труб, можно приступать к ее установке. Для достижения оптимального КПД специалисты рекомендуют сделать небольшие, но важные правки в стандартную схему:

  • Уклон магистралей. Оптимальное гравитационное давление для системы отопления может быть достигнуто уклоном труб после воздухоотводчика и на обратной магистрали за последним прибором отопления;
  • Установка циркуляционного насоса на байпасе. Он будет способствовать уменьшению инерционности системы. Время нагрева теплоносителя может быть очень долгим, поэтому насос может увеличить скорость его продвижения по магистрали до достижения нужного температурного режима;
  • Минимум поворотных узлов в трубопроводе. Они создают лишнее гидравлическое сопротивление, которое сказывается на уменьшении скорости движения воды;
  • Монтаж защитных элементов. Установив обратный клапан для гравитационного отопления, можно избежать циркуляции воды в неправильном направлении. В особенности это необходимо для системы с верхней разводкой и несколькими контурами.

Главными составляющими правильно сделанного гравитационного отопления под давлением являются профессионально сделанный предварительный расчет, выбор правильных материалов и следование технологии установки. Это даст возможность создать эффективную систему поддержания комфортной температуры в доме.

Советы по обустройству и применению гравитационного клапана для отопления при установке теплого пола, дополнительных элементов, можно посмотреть в видео:

Источник: StrojDvor.ru

Состав и принцип работы системы

Все системы отопления частного дома с естественной циркуляцией теплоносителя рассчитаны на небольшие протяженности трубопроводов — не больше 25-35 м в одну сторону.

Состав системы отопления частного дома с естественной циркуляцией теплоносителя включает следующие элементы:

  • котел, как правило, твердотопливный;
  • трубопроводы: в зависимости от типа системы отопления может быть один или два трубопровода — подающий и обратный;
  • отопительные радиаторы;
  • расширительный бачок.

На первом рисунке видна взаимосвязь всех перечисленных выше компонентов.

Изображение 2. Схема возникновения циркуляционного напора.

В котле сгорает топливо (дрова, брикет и так далее). По подающему трубопроводу нагретый теплоноситель доставляется до радиаторов. Здесь теплоноситель отдает часть своего тепла в окружающую среду. Посредством обратного трубопровода остывший теплоноситель отопительной системы попадает обратно в котел. Расширительный бачок нужен для непрерывной подачи теплоносителя в систему отопления.

Такой цикл повторяется постоянно. Теплоноситель двигается за счет создаваемого давления. Его создает расширительный бачок. Давление воды создается за счет атмосферного давления, так как расширительный бачок находится выше всех остальных элементов системы отопления частного дома. Именно по этой причине такие системы называются системами с естественной циркуляцией.

Системы отопления двухэтажного коттеджа работают по такому же принципу, только в них существуют еще и вертикальные трубопроводы, которые называются стояками.

Вода течет по ним за счет давления, в образовании которого принимают участие сразу три фактора:

  • давление за счет расширительного бачка;
  • давление за счет расширения теплоносителя вследствие его нагревания;
  • давление за счет действия холодного, более тяжелого теплоносителя.

Вода, сильно нагреваясь от котла, поднимается по стояку, а потом вытесняется более тяжелой холодной водой. Дальше вода растекается по горизонтальному трубопроводу. Эти движения происходят только за счет указанных выше составляющих общего давления, то есть самотеком. Таким же образом вода поступает обратно.

Стоит заметить, что все радиаторы и трубопроводы должны быть расположены под небольшим углом, чтобы создать дополнительное давление в трубах.

Схема разводящего трубопровода горячей и холодной воды.

Кроме того, наклон трубопроводов способствует удалению воздушных подушек через расширительный бачок. Это происходит по той причине, что воздух легче воды, поэтому стремится попасть в самую верхнюю точку — расширительный бак.

Расширительный бак имеет и другое предназначение — забирать нагретую воду, объем которой при нагревании увеличивается, при остывании вода возвращается обратно.

Если говорить кратко, то принцип действия движения воды такой: вода поднимается по стояку вследствие нагревания, а также под воздействием давления. Циркуляция теплоносителя обуславливается разностью между двумя плотностями — нагретой и остывшей воды.

Несмотря на наличие давления, хоть и небольшого, движение воды не имеет большой скорости. Это связано с тем, что атмосферное давление в системе отопления частного дома расходуется на преодоление сопротивления, которое возникает в результате трения воды о внутренние стенки труб. Особенно большое сопротивление теплоноситель испытывает в местах поворота трубы, в местах прохода через водопроводную арматуру и так далее.

В общем смысле скорость движения теплоносителя, то есть ее напор, зависит от многих факторов:

  • от разности двух высот — высоты центра котла и высоты центра отопительного радиатора. Чем больше эта разность, тем быстрее движется вода в системе отопления двухэтажного частного дома с естественной циркуляцией;
  • от разности плотностей холодной и горячей воды — чем выше температура, тем меньше ее плотность, а соответственно, и разность больше.

Откуда берется напор?

Схема монтажа отопления в доме.

Начать стоит с того, что температура и котла, и отопительных элементов изменяется дискретно, то есть скачками, относительно центральных осей этих приборов. Это значит, что гравитационная система наполовину горячая (сверху), наполовину холодная (снизу).

Горячая вода обладает меньшей плотностью, чем холодная. Если вспомнить некоторые формулы из курса школьной физики, то можно понять, что при одинаковых объемах тело с меньшей плотностью обладает и меньшим весом.

Теперь стоит представить, что верхней части отопительных контуров или одного контура система не имеет, есть только нижняя. Получается обычная система сообщающихся сосудов. Один сосуд (котел) расположен ниже второго сосуда (например, трубопровода). Этот эффект и приводит к возникновению движения, так как вода стремится растечься равномерно. На рисунке 2 схематично показана система сообщающихся сосудов.

Однако труба в котле с горячей водой расположена выше, чем обратный трубопровод с холодной водой. Это должно мешать движению воды. Но этого не происходит по той причине, что вода в котле постоянно греется, то есть уменьшает свою плотность. При этом масса холодной воды становится больше, а значит, она толкает поток горячей воды по трубам. Вот этот процесс и становится потокообразующим. Только за счет него система отопления двухэтажного дома имеет постоянное движение теплоносителя.

На величину напора, как уже было отмечено, главным образом влияет разность высот между центром котла и центром отопительных радиаторов. Небольшое влияние на создание напора оказывает и уклон радиаторов и трубопроводов.

Схема уклона трубопровода.

Стоит заметить, что подающие трубопроводы должны иметь наклон в несколько градусов в сторону отопительных элементов, а обратный трубопровод — в обратную сторону.

Теперь становится понятным, что для обеспечения нормального напора необходимо правильно подобрать место для котла.

Если речь идет о своем доме, то такой котел в идеальном варианте можно поставить в подвале. Однако это не всегда возможно. Хотя схема отопления двухэтажного дома сама по себе предполагает наличие большой разности высот. Но если все же нет возможности обеспечить нормальную разность, то для котла можно в полу сделать нишу. При этом необходимо позаботиться обо всех мерах пожарной безопасности.

Явление саморегуляции скорости потока

Разность температур и масс нагретого и остывшего носителя тоже является определяющим фактором. Система отопления частного дома с горизонтальной или вертикальной разводкой такого типа является саморегулирующейся. Это означает, что как только холодный поток становится настолько тяжелее горячего, чтобы хватило силы сдвинуть последний, это происходит в тот же момент. Таким образом, влиять на этот показатель можно только одним способом — сильнее разогревать воду в котле.

Это естественный процесс: чем холоднее в доме, тем больше нужно топлива, чтобы его согреть. Это значит, что горение протекает более интенсивно, то есть и вода разогревается до больших температур. Вода в трубопроводе будет циркулировать с большей скоростью. Так будет происходить до тех пор, пока обратный трубопровод сам немного не прогреется, как и воздух в комнате. Нагревание воздуха и обратного трубопровода автоматически уменьшит разность температур и снизит скорость потока.

Это, в свою очередь, приведет к тому, что температура в помещении начнет снижаться, что увеличит разность температур. Система снова получит некоторое прибавление в скорости потока. Происходит саморегулирование.

Разновидности систем с естественной циркуляцией и их достоинства

Схема однотрубной системы отопления.

Если взять в рассмотрение очень старые дома, построенные еще до второй половины прошлого столетия, то можно увидеть, что почти повсеместно была использована схема отопления домов, которая содержала только один трубопровод — однотрубная схема, как правило, с верхней разводкой труб.

Сейчас такая схема нигде не применяется. Сегодня нормой считается такая система отопления частного дома, которая содержит два трубопровода. Причем она может иметь как верхнюю разводку, так и нижнюю.

Итак, она имеет ряд преимуществ перед системами с принудительной циркуляцией:

  • простота монтажа и эксплуатации;
  • полная энергонезависимость, чего не скажешь про системы с принудительной циркуляцией, ведь насос в них работает от электричества;
  • большой срок службы, который исчисляется 35-45 годами;
  • тепловая стабильность, что обеспечивается явлением саморегуляции.

Например, в современных системах, если циркуляционный насос выходит из действия или частично становится непригодным, нарушается циркуляция, что даже при правильной работе котла ведет к снижению температуры воздуха.

Некоторые особенности применения гравитационных систем

Виды двухтрубных разводок.

Стоит сказать, что современное строительство предполагает наличие системы с принудительной циркуляцией. Связано это с тем, что она имеет больше преимуществ над гравитационными. Последние, в свою очередь, имеют недостатки, которые и ограничивают сферу их применения:

Стоит отметить, что схемы отопления частного дома с естественной циркуляцией хорошо подходят для отопления дачных домиков или небольших домов. Здесь они показывают себя с лучшей стороны.

Источник: sistema-otopleniya.ru

Открытая и гравитационная системы — реально ли

Что бы ни твердили поклонники принудительной циркуляции — да, реально. В действительности большинство профессионалов учитывают если не постоянную работу на естественном протоке, то хотя бы возможность сохранить часть производительности при отключении электричества.

Первое, что для этого нужно — нацелиться на повышение мощности котла. Перемещение нагретой воды против силы притяжения требует затрат энергии, а поскольку для создания разницы давлений используется только тепло, его потребуется не в пример больше, естественно, вырастут и тепловые потери.

Другой вопрос — эффективность системы. Для отопления больших площадей важна скорость протока теплоносителя, чтобы он успевал сохранять температуру до последнего радиатора в цепочке. Гравитационные системы на такое попросту не способны, но они опять же поддерживают проток и без циркуляционного насоса, значит, как минимум система не разморозится, а в части дома даже сохранится комфортное тепло.

Схемы систем отопления двухэтажного дома Система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией: 1 — котел; 2 — расширительный бак открытого типа; 3 — подача; 4 — радиаторы второго этажа; 5 — радиаторы первого этажа; 6 — обратка

Ускорение протока достигается классическими методами:

  • достаточно крутым уклоном труб;
  • отсутствием участков с контруклоном;
  • увеличением объема теплоносителя (диаметра труб);
  • минимизацией поворотов и заужений;
  • увеличением разницы между верхней и нижней точками.

И все же настоятельно рекомендуется отказаться от систем без принудительной циркуляции — они слишком неэкономичные, к тому же трубы можно проложить только открыто. Вместо того чтобы из года в год переплачивать за сожженное впустую топливо, лучше потратиться один раз и организовать бесперебойное питание котельной.

Ленинградка в двухэтажном доме

Большинство классических схем применимо к многоэтажным строениям и однотрубная система не исключение. С первого этажа на второй поднимается стояк подачи. Эта труба имеет наибольший диаметр, эквивалентный патрубкам котла. Подача тянется под всеми радиаторами и за последним уже условно считается обраткой. Поскольку труба обычно обходит дом по периметру, ее дотягивают до подачи и опускают к котлу в общем техканале.

Схемы систем отопления двухэтажного дома

Другой вариант — опустить трубу на первый этаж и точно так же провести ее ниже всех радиаторов и замкнуть обратно в котел. Для такого подключения необходима высокая мощность котла и большая скорость протока, иначе на 8–10 радиаторе уже не будет достаточно высокой температуры. Поэтому оптимально сделать поэтажную разводку трубами с организацией двух контуров циркуляции. Если хотите чистую ленинградку — продумайте способ ограничивать проток пропорционально удаленности радиаторов от котла, но помните, что у однотрубной системы длина крыла всегда меньше.

Радиаторы подключаются к двум точкам одной трубы без разрыва. Чем больше разница между сечением магистральной трубы и отвода, тем меньше будут потери тепла и больше длина линии. Такое подключение позволяет включить радиатор в режим байпаса и локально регулировать проток, не влияя на общий режим работы — непосильная задача для классической однотрубной схемы.

Схемы систем отопления двухэтажного дома

Верхняя и нижняя разводка двухтрубной системы

При двухтрубной схеме практически каждый радиатор имеет параллельное подключение и к подаче, и к обратке. Это вызывает дополнительные затраты и рост объема теплоносителя, но и передача тепла возможна на более значительные расстояния.

Схемы систем отопления двухэтажного дома

В современном монтаже используется комбинированный вариант двухтрубной системы. Подача тянется по верхнему этажу, обратка по нижнему, соединяются они в самом конце трубой номинального сечения, замыкающей проток. От подачи запитывается верхний радиатор, с его выхода — следующий и так до последнего, откуда охлажденная вода сбрасывается в обратку. Это наиболее экономный вариант двухтрубной схемы для обогрева больших площадей. Недостаток один — открытая прокладка труб.

В другом варианте двухтрубной схемы подача и обратка прокладываются вместе. Подключение радиаторов выполняется в двух нижних точках, что помогает скрыть магистральные трубы в полу: поскольку разводка исключает подъем труб выше радиатора, то и называется она нижней.

Схемы систем отопления двухэтажного дома

Коллекторные системы и подключение теплого пола

Комбинировать разные типы схем очень полезно, это помогает «заточить» отопительную систему под различные технические условия. Техническая реализация таких проектов упрощается с использованием распределительных коллекторов.

Первый их тип — это простая двухрядная гребенка с запорной арматурой, которая имеет по паре отводов для каждого крыла. На каждом из них может быть установлено различное число радиаторов с произвольной схемой подключения, но обычно общее число секций не превышает десяти.

Схемы систем отопления двухэтажного дома

Второй тип коллекторов имеет прозрачные колбы с поплавками для визуально наглядной регулировки скорости протока. К таким узлам подключаются трубы теплого пола и крылья разной протяженности, вместо шаровых кранов на каждой линии установлено по вентильному регулятору.

Коллекторы для теплого пола могут снабжаться дополнительным насосом рециркуляции и общим терморегулятором. Это очень характерно для многоэтажных домов, например, при комбинации теплого пола с радиаторами на разных этажах. Базовая температура теплоносителя составляет 60–70 градусов, что для теплого пола очень много. Поэтому насос подмешивает часть воды из обратки, снижая нагрев пола до 35–40 °С.

Схемы систем отопления двухэтажного дома

Построение развязки на коллекторах удобно и при техническом обслуживании. Вам не придется останавливать всю систему отопления в случае поломки, так как каждый участок можно отключить и слить селективно.

Оборудование котельной

Обычно коллекторы для всех этажей монтируют в помещении котельной. Это удобно, затраты на дополнительные два десятка метров труб не идут ни в какое сравнение с организацией места под отдельный коллекторный узел, а они достаточно громоздкие.

Обвязка котла классическая: на отводах запорная арматура, на подключении обратки — фильтр-грязевик. Насос устанавливается в разрыв обратки и обвязывается байпасом. Мембранный расширительный бак подключается к произвольной точке системы, а группа безопасности — отводом к трубе подачи в метре от котла.

Схемы систем отопления двухэтажного дома 1 — котел; 2 — группа безопасности; 3 — мембранный расширительный бак; 4 — радиаторы отопления; 5 — запорные вентили; 6 — циркуляционный насос с байпасом; 7 — фильтр грубой очистки

Как и всегда, рекомендуется выполнять обвязку оборудования котельной стальными трубами, имеющими меньший коэффициент линейного расширения, чем у пластика. Предпочтительной будет паковка на полимерную нить с использованием анаэробного герметика.

В систему отопления осталось только добавить патрубки слива и закачки воды в самой нижней точке системы. При наличии теплого пола для этого отводится пара выводов коллектора: через обратку выполняется слив, через подачу — продувка.

Обвязка радиаторов

Никаких особых премудростей в подключении радиаторов нет. В один из верхних отводов, как и полагается, вкручен кран Маевского, через второй может подаваться горячая вода.

Однако более эстетичным будет нижний боковой подвод труб. Современным словом в этом плане считаются одноточечные устройства подключения, за счет которых можно заводить и подачу, и обратку в один и тот же нижний отвод радиатора.

Схемы систем отопления двухэтажного дома

По такому же принципу вы можете вести двухточечное подключение, но только с одной стороны. Такая обвязка смотрится менее громоздко, плюс есть множество стандартных решений. Обычно резьбовые соединения на радиаторах не более одного дюйма, поэтому упаковывать их можно и на ФУМ ленту.

рмнт.ру

17.03.17

Источник: www.rmnt.ru

Однотрубная или двухтрубная?

Как можно понять из названия, эти системы различаются по числу магистральных трубопроводов, подающих теплоноситель в радиаторам. В однотрубной схеме все подводки от батарей присоединяются к одному общему трубопроводу, он является одновременно подающим и обратным. Ярким примером такой системы считается знаменитая «ленинградка», показанная ниже на рисунке:

однотрубная система отопления

При кажущейся простоте монтажа и экономии материалов однотрубная система обладает одним серьезным недостатком. Поскольку каждая батарея сбрасывает остывшую воду в общую магистраль, то к следующему радиатору теплоноситель приходит с более низкой температурой и так далее, до конца ветви. Из-за чего самый последний отопительный прибор может быть еле теплым. Что это значит?

схема системы отопления частного дома

Комнату все равно надо обогревать, а значит, придется наращивать теплоотдачу батареи, то есть, увеличивать количество секций. Получается, мы сэкономили на трубах и фитингах, но потратились на дополнительные секции. Прибавьте сюда трудности с регулированием в двухэтажных домах и невозможность естественной циркуляции.

двухтрубная система отопления

Недостаток двухтрубной системы состоит лишь в том, что на ее сборку нужно больше материалов, так как в этом случае подающий и обратный коллектор разделены. То есть, теплоноситель приходит ко всем батареям по одной трубе, а уходит – по другой. Данная схема системы отопления частного дома обладает множеством достоинств, а потому наиболее популярна. Это повод для того чтобы остановить свой выбор именно на двухтрубной системе.

Виды двухтрубных систем

В настоящее время в частном домостроительстве используются следующие виды двухтрубных схем:

  • с естественной циркуляцией;
  • с принудительной циркуляцией;
  • коллекторная система;
  • схема с двухконтурным котлом.

Каждая из приведенных систем имеет свои особенности, преимущества и недостатки, определяющие ее сферу применения. Рассмотрим все схемы по порядку и раскроем их особенности.

Система с естественной циркуляцией

Принцип ее действия основан на конвективном движении воды. Горячий теплоноситель, выходящий из котла, имеет меньшую плотность и вес, нежели охлажденная вода, приходящая по обратной магистрали. Последняя стремится опуститься вниз и вытеснить более легкий нагретый теплоноситель. За счет этого и происходит естественная циркуляция. Для нормальной работы системы требуется выполнение нескольких условий:

  • из-за низкой скорости движения жидкости диаметры труб должны быть увеличены, чтобы обеспечить необходимый расход теплоносителя;
  • разность плотностей и масс воды с разной температурой невелика, поэтому схема отопления с естественной циркуляцией должна монтироваться с большими уклонами горизонтальных участков;
  • сеть трубопроводов находится под естественным давлением, создавать избыточное – недопустимо, иначе течение жидкости прекратится. Значит, расширительный бак может быть только открытого типа и должен устанавливаться выше всей системы;
  • чтобы выдержать все уклоны, котел часто приходится размещать в небольшом углублении.

водяное отопление двухэтажного дома

Что же нам дает такая схема разводки отопления в двухэтажном доме, где соблюдение всех условий требует тщательных расчетов и приводит к большому расходу материалов и сложности монтажа? Ответ прост: гравитационная схема, функционирующая совместно с обычным твердотопливным или газовым котлом, делает водяное отопление двухэтажного дома независимым от электричества. Подчас это очень важный фактор, например, в районах с ненадежным электроснабжением. Это и есть сфера применения самотечных систем.

Система с принудительной циркуляцией

Здесь движение теплоносителя по сети трубопроводов происходит за счет работы циркуляционного насоса, создающего в ней избыточное давление. Введение в схему перекачивающего устройства позволило добиться таких преимуществ:

  • уменьшение диаметров труб. Скорость течения жидкости выросла, и теперь для обеспечения потребного расхода можно применить меньшее проходное сечение труб;
  • повышение эффективности работы. Если схема отопления с принудительной циркуляцией разработана грамотно, то вода с высокой температурой успешно достигнет как ближних, так и самых дальних радиаторов;
  • трубы можно укладывать наиболее удобным способом, что играет огромную роль в вопросах дизайна интерьера. Львиную долю магистралей можно спрятать, используя короба или конструкции пола и стен;
  • удобство и комфорт при эксплуатации. Дело в том, что принудительная циркуляция дает возможность реализовать любые проекты по автоматизации поддержания климата в доме;
  • экономичность в расходе энергоносителей. Вывод проистекает из предыдущего пункта, так как автоматика позволяет обогревать помещения по суточному графику в то время, когда там есть люди;
  • система легко поддается регулированию.

Примечание. В двухэтажные дома, где задействована старая схема с естественной циркуляцией, всегда можно поставить насос. Эта модернизация позволит реализовать если не все, то основные преимущества напорной системы.

система отопления с принудительной циркуляцией

Монтаж схемы с искусственным побуждением трудоемок, но относительно несложен, его можно спокойно выполнить своими руками. Взять хотя бы расширительный бак мембранного типа, который не надо ставить на чердаке, да еще и контролировать уровень воды, как при самотеке. Его место – в помещении топочной, около котла.

Самым существенным недостатком схемы является ее энергозависимость. Стоит только отключить двухэтажный дом от электроэнергии, и через некоторое время тепла в помещениях как не бывало. Способы устранения недостатка хотя и просты, но затратны: приобретение и использование электрического генератора или, на худой конец, блока бесперебойного питания.

Что же касается якобы высокой стоимости материалов, то мы уже обсуждали этот вопрос, говоря об однотрубной системе. Хотя следует отметить, что стоимость зависит от количества регулирующей арматуры и средств автоматизации, заложенных в проект отопления. В бюджетном исполнении сборка схемы обойдется немногим дороже однотрубной.

Вывод. Система рекомендована к применению в двухэтажных домах любого типа и конфигурации, поскольку считается оптимальным вариантом с учетом соотношения цена — качество.

Коллекторная система отопления

Это одно из новых веяний в сфере отопления частных домов, появившихся относительно недавно и произошедшее от двухтрубных напорных систем. Только в отличие от них коллекторная система отопления двухэтажного дома имеет множество ветвей, сходящихся к одному центру – распределительному коллектору. Схема напоминает множество лучей, расходящихся во все стороны, с распределителем внутри, как показано на рисунке:

распределительный коллектор в системе отопления

Как видите, лучевая система отопления предусматривает отдельное подключение каждого радиатора к коллектору, напрямую связанному с котлом. При этом «лучи» полностью запрятаны в конструкции пола, а распределитель встраивается в стену внутри специального шкафа. На виду остаются только подводки к батареям, да еще ветка, идущая от котла.

двухтрубная система отопления с присоединением коллектора

Излишне убеждать кого-то в том, что коллекторная схема отопления в двухэтажном жилище – самая эффективная из всех. Каждый радиатор запитан отдельно, друг на друга они влияния не оказывают. Регулировку и автоматизацию можно внедрять какую угодно. Радужную картину портит лишь одно обстоятельство – дороговизна. Сей факт тоже хорошо понятен при одном взгляде на схему. Еще есть и недостаток, перешедший по наследству – зависимость от электричества.

Схема отопления с двухконтурным котлом

В действительности схема отопления двухэтажного дома с двухконтурным котлом ничем не отличается от обычной двухтрубной системы. Проблема несколько надумана и ее решение никак не зависит от сетей отопления. Суть вопроса в том, что двухконтурный котел во время подогрева воды отключается от системы и занимается исключительно ГВС. Если это занимает много времени, то здание начинает остывать и внутри становится прохладно.

Подобная ситуация – следствие неверного подбора мощности котла, монтаж отопления здесь ни при чем. Мощность теплогенератора должна определяться с учетом нагрева воды на ГВС. Если этого не сделано и котел уже установлен, то выход только один – уменьшать температуру нагрева воды и расходовать ее экономно.

Какая система отопления лучше для двухэтажного дома?

Ответ на вопрос зависит от индивидуальных условий и пожеланий. Хотите не зависеть от электричества – придется сделать самотечную систему со всеми ее недостатками. Когда есть желание и возможности соорудить эффективную и экономичную схему – то система с коллекторным присоединением к вашим услугам.

разводка отопления в двухэтажном доме

На практике разводка отопления в двухэтажных домах чаще всего бывает двухтрубной с принудительной циркуляцией. С точки зрения стоимости и эффективности это оптимальное решение, оно позволяет реализовать массу возможностей и экономично обогревать жилище, понеся затраты средних размеров. Да и для самостоятельной сборки эта схема достаточно удобна.

Источник: cotlix.com



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector