В современных условиях, когда возросший уровень культуры потребления диктует свои условия, системы отопления (далее – СО) частного дома призваны не только обогревать жилые помещения, но и создавать комфортный микроклимат для проживания в них.

Схема
Схема отопительной системы двухэтажного дома

На рисунке в качестве примера показана схема отопления двухэтажного дома с газовым двухконтурным котлом, обеспечивающая горячей водой радиаторы, полотенцесушители, теплые полы и бойлер косвенного нагрева.

Для 2х-этажного строения отопительная система с водяным теплоносителем является сложным гидро,- и теплотехническим комплексом, в состав которого входят:


  • оборудование для нагрева водяного теплоносителя;
  • насосное оборудование для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя;
  • трубопроводы контура естественной или принудительной циркуляции;
  • запорно-регулирующая арматура и фитинги;
  • отопительные приборы;
  • система автономного горячего водоснабжения, включая бойлеры косвенного нагрева с комплектом сопровождающей аппаратуры;
  • система автоматики для управления котлом и другими элементами СО.

Классификация СО

Отопительный комплекс «двухэтажки» является весьма непростым проектом как в плане планирования, так и в практическом воплощении. Основная причина кроется в необходимости подачи теплоносителя на высоту второго этажа, тем самым создавая определенные нагрузки. Монтаж оборудования и коммуникаций следует выполнять с особой тщательностью и ответственностью. Для практической реализации своими руками требований проекта используются различные схемы СО, классификация которых базируется по ряду отличительных признаков. В соответствии с конструктивными отличиями, системы отопления 2х-этажного частного дома условно разделяют на несколько типов, в числе которых основными являются:

  • СО с однотрубной и двухтрубной разводкой теплоносителя;

Правильный выбор схемы и способа подключения батарей отопления своими руками во многом предопределяет эффективность отопительного комплекса, экономичность, эстетичность и длительный срок безаварийной работы.

  • С естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя;
  • С верхней или нижней разводкой;
  • По направлению движения теплоносителя – с тупиковым или попутным (магистральным) перемещением.

К примеру, вариант схемы может быть однотрубным или двухтрубным, с естественной или принудительной циркуляцией водяного теплоносителя, с нижней или верхней разводкой, движение теплоносителя – тупиковое или попутное.

Кроме перечисленных четырех типов отопительных систем различают также СО  с вертикальным и горизонтальным расположением стояков. Для частного дома с одним пользователем тепла эти два вида разводок равнозначны и явных различий между собой не имеют.

Рассмотрим особенности каждого из указанных типов систем отопления применительно к двухэтажным частным домам.

Однотрубные СО

Однотрубные системы являются замкнутым контуром одного трубопровода. Образно выражаясь, секционные батареи отопления «нанизаны» на этот трубопровод, закольцованный от выхода котла к его входу.  Тепло, полученное от котла, переносится теплоносителем последовательно от радиатора к радиатору, омывая их внутренние поверхности. Соответственно, температура жидкости в каждом последующем радиаторе ниже, чем в предыдущем.

На рисунке проиллюстрирован принцип однотрубной концепции, основанной на подаче горячего (красная линия от котла) и отводе остывшего (синяя линия, идущая к котлу) теплоносителя по одной трубопроводной трассе.


Схема
Принцип работы однотрубной СО

При использовании однотрубной схемы монтажа отопления работают два способа подключения обогревательных приборов:

  1. Трубопроводы магистральной теплосети подсоединяются к патрубкам радиаторов последовательно вдоль линии теплотрассы по схеме «сверху вниз»:
  • вход горячей воды осуществляется в верхней точке теплоприбора (красная стрелка);
  • выход остывающей воды – через нижнюю точку (синяя стрелка).
  • не допускается отключение отдельного радиатора для замены или проведения локальных ремонтных работ при заполненном контуре СО;
  • отсутствует возможность выполнения регулировок работы отопительной системы жилища в целом и каждого прибора в отдельности.
Схема
Способы подключения батарей отопления однотрубной СО

  1. Трубопроводы магистральной теплосети подсоединяются к патрубкам радиаторов последовательно вдоль линии теплотрассы по схеме, практикующей нижнее подключение горячей воды (красная стрелка) и отвод из нижнего противоположного патрубка (синяя стрелка). В обиходе эту схему называют «ленинградкой», поскольку широкое внедрение такого способа подключения батарей началось в Ленинграде в период широкомасштабных застроек в послевоенные годы.

В настоящее время однотрубную схему ленинградку для контуров с естественной или принудительной циркуляцией успешно  усовершенствовали, добившись от нее возможности:

  • полного отсечения поступления водяного теплоносителя при необходимости локального ремонта в зоне отдельного радиатора;
  • регулировки своими руками тепловой мощности прибора на локальном участке отопления.

Для этого в классическую схему однотрубной ленинградки на входе и выходе из батареи вмонтировали запорные вентили,  перенаправляющие  поток горячего теплоносителя от котла в обход радиатора.

Столь популярную ленинградку с успехом используют в двухэтажном и даже трехэтажном варианте частной постройки. В качестве примера можно указать вариант нижнего подключения секций радиатора с близкорасположенными вертикальными патрубками.

Схема
Современные модернизированные схемы ленинградки с нижним подключением отопительной аппаратуры

Двухтрубные СО


В двухтрубных контурах циркуляции подвод горячей воды от котла и возврат остывшего теплоносителя к котлу осуществляются по двум независимым трубопроводам, называемым, соответственно, подачей и обраткой. В отличие от однотрубной ленинградки, отопительные двухтрубные системы способны подавать радиаторам на обоих этажах частной двухэтажки теплоноситель одинаковой температуры, что благоприятно сказывается на микроклимате жилища.

На рисунке ниже приведена схема движения водяного теплоносителя через отопительные приборы  на обоих этажах:

  • красная линия – контур движения горячей воды;
  • синяя линия – контур с остывшей водой, выходящей из радиаторов.
Схема
Схема движения теплоносителя в двухтрубной СО двухэтажного дома

Наиболее весомыми аргументами в пользу двухтрубной системы перед ленинградкой принято считать следующие факторы:

  • равномерный нагрев помещений на обоих этажах частного дома;
  • возможность регулировки температурного диапазона в каждой комнате в автоматическом режиме, согласуя работу СО с котлом отопления.

Типы циркуляции в СО

В отличие от многоквартирных жилых зданий, в которых централизованная поставка горячего теплоносителя ограничивает жителей квартир в выборе системы отопления (практически у всех жильцов – ленинградка с принудительной подачей жидкости), владельцы частных двухэтажек вправе самостоятельно определяться с типом установки своими руками СО с естественным типом циркуляции или принудительным вариантом транспортировки тепла. Рассмотрим отличительные особенности каждого из типов подачи применительно к двухэтажным строениям.

Естественная

Принцип действия данной системы базируется на процессе вытеснения горячей воды более холодной за счет разницы плотностей жидкостей при разных температурах нагрева.

Схема
Схема самотечного движения водяного теплоносителя при отоплении двухэтажки

Для контура циркуляции на гравитационном побуждении водяного теплоносителя характерны следующие особенности:


  • низкая скорость перемещения водяной массы по теплотрассе;
  • необходимость использования труб больших диаметров (Ду не менее одного-полутора дюймов);
  • строгое соблюдение при монтаже своими руками необходимых уклонов горизонтальных участков;
  • для обеспечения всех уклонов нередко котел приходится утапливать в специальном углублении.
  • в самотечных контурах не ставят полимерные трубы, поскольку существует вероятность их расплавления при вскипании воды в трубопроводе при высоких нагрузках на котел;
  • отсутствует возможность регулировки локального участка теплотрассы или отдельного отопительного прибора;
  • невозможность отключения отдельного радиатора без нарушения работы всей СО.

Все эти недостатки перекрываются одним огромным плюсом, благодаря которому самотечные системы до сих пор монтируются. Этот важный фактор  – энергонезависимость отопления, то есть возможность обогревать дом без электроэнергии в районах с перебоями с электричеством.

Принудительная

В данных системах движение теплоносителя происходит за счет нагнетания избыточного давления циркуляционным насосом.


Схема
Схема движения теплоносителя в СО напорного типа в двухэтажном здании

По сравнению с гравитационными контурами принудительная циркуляция в двухэтажных домах имеет ряд преимуществ:

  • более высокая скорость перемещения жидкости в трубах;
  • небольшие диаметры проходного сечения труб теплотрассы;
  • возможность укладки труб удобным для монтажа способом;
  • возможность реализации любого проекта по автоматизации управления микроклиматом в жилище;
  • несложная регулировка параметров системы.

Тип разводки трубопроводов

Верхняя разводка теплотрассы осуществляет отправку горячего теплоносителя сразу от котла на чердак. Оттуда горячая вода разводится по радиаторам обоих этажей. В случае нижней разводки горячая вода от котла будет направляться к стоякам отопления снизу, то есть из подвального помещения. Оба типа подачи работоспособны для однотрубных и двухтрубных контуров, хотя для двухтрубных СО более приемлемы варианты верхней подачи.

Тупиковые и попутные схемы

На рисунке ниже представлены схемы обоих вариантов систем отопления. По тупиковой схеме горячий теплоноситель (красная линия) входит в радиатор и покидает его с одной стороны, при этом внутри радиатора водяной поток движется до определенной тупиковой точки, разворачивается, меняет свой маршрут на противоположное направление и выходит из радиатора с измененным вектором движения (синяя линия).


Схема
Схемы движения теплоносителя в системах отопления

При попутной схеме разводки поток остывшей воды (синяя линия) выходит из радиатора с противоположной стороны, чем он туда попадает в горячем состоянии (красная линия).

Видео про схемы СО

Какие схемы систем отопления существуют и какую лучше выбрать для дома, можно узнать из этого видео.

В ногу с совершенствованием конструкций отопительной техники шагает и развитие самих систем отопления. Еще не так давно ленинградка или «петля Тихельмана» считались прогрессом в монтаже сантехники, теперь уже новое веяние в области обогрева частных построек освоено отечественными строителями. Речь идет о коллекторных системах отопления, обслуживающих внутреннюю теплосеть жилого дома. Владельцы домов стремятся максимально автоматизировать обслуживание тепловых коммуникаций и приборов, поэтому системы отопления будут и дальше развиваться.

aqueo.ru

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. В 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.

Наглядно про выбор системы отопления для дома смотрите в 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.

m-strana.ru

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 различных систем.

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 тепловыми насосами, 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.
  • 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 типы радиаторов, 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.
  • 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 панельные радиаторы – 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.

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 — . 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 утомляъть читателя формулами, предлагаем воспользоваться встроенными калькуляторами.

Калькулятор расчета производительности насоса

Перейти к расчётам

Калькулятор расчета создаваемого напора теплоносителя

Перейти к расчётам

Однотрубная система отопления двухэтажного дома

В однотрубных системах автономного отопления может применяться как естественная циркуляция теплоносителя, так и принудительная. Теплоноситель от котла идет в стояк подачи, а затем разделяется на два этажа в лежаки, к которым последовательно подключаются радиаторы отопления.

Очевидно, что после каждого из радиаторов температура в трубопроводе будет снижаться, и это обязательно учитывают при расчетах. Достоинствами такой системы являются:

  • Расход труб при монтаже такой системы минимален.
  • Возможность реализации системы с естественной циркуляцией. Например, при отключении электроэнергии можно замкнуть насос при помощи байпасной перемычки, и система продолжит функционировать, хоть и с меньшей эффективностью.
  • Время и стоимость монтажа ниже, чем других систем.

Недостатками однотрубной разводки являются:

  • Сложность регулировки и настройки системы.
  • Для снятия одного отдельного радиатора нужно останавливать всю систему.

 Видео: Однотрубная система отопления, ее достоинства и недостатки

Двухтрубная автономная система отопления

Требования к современным системам отопления предполагают тонкую регулировку как всей системы в целом, так и каждой части в отдельности, что позволяет управлять микроклиматом в помещениях, а также экономить энергоресурсы. И такую возможность дает именно двухтрубная система отопления.

В таких системах имеются два отдельных трубопровода: подающий и обратный, а радиаторы отопления подключаются к ним параллельно. Рассмотрим работу такой системы на примере. Теплоноситель, подогретый в котле обезвоздушивается автоматическим клапаном (2) и поступает в вертикальный стояк, который разделяется на горизонтальные участки первого и второго этажа. Обратный трубопровод подключается к соответствующему входу котла и аналогично подающему разделяется на два этажа.

На обратной линии перед котлом расположены:

  • Предохранительный клапан (11), сбрасывающий избыточное давление в системе. Рабочее давление в закрытых системах отопления составляет 1—3 бар.
  • Циркуляционный насос (9), поддерживающий ток теплоносителя с заданной скоростью, с арматурой его обвязки (7, 8).
  • Мембранный расширительный бак, который компенсирует расширение теплоносителя и поддерживает постоянство давления в системе.

Радиаторы (4) подключены параллельно к подающему и обратному трубопроводу, причем лучше всего делать подключение именно так, как изображено на рисунке: подачу делать в верхней точке, а обратку в нижней диагональной, — при такой схеме идет наиболее равномерный прогрев и соответственно лучше теплоотдача.

Возможность самостоятельной регулировки каждого радиатора в отдельности дает специальный термостатический клапан (3), который, в зависимости от температуры воздуха в помещении, может ограничивать или вовсе перекрывать ток теплоносителя через радиатор. При этом это не будет влиять на работу систему в целом. Для того чтобы радиаторы не мешали работе друг друга, оказывали примерно равное сопротивление протеканию теплоносителя через них, на их выходе ставятся балансировочные клапаны (5) при помощи которых происходит настройка всей системы отопления.

Двухтрубная автономная система отопления имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • Теплоноситель в каждый радиатор поступает с одинаковой температурой.
  • Меньшие потери давления в системе позволяют использовать менее мощные циркуляционные насосы.
  • К подающему и обратному трубопроводу двухтрубной системы могут быть подключены совершенно разные тепловые приборы: радиаторы, конвекторы, фанкойлы, система «теплый пол» со своим коллектором и насосной группой.
  • Ремонт или настройка каждого отдельно взятого узла не влияет на работу в целом.

Недостатками двухтрубной системы являются большая материалоемкость, что сказывается на стоимости и сложности, а это может при неграмотном расчете и монтаже сказаться на надежности.

Варианты двухтрубных систем

Двухтрубные системы отопления имеют множество вариантов реализации. На аксонометрической схеме представлены три наиболее используемых случая разводки двухтрубных систем отопления.

Радиаторная система отопления

  • Двухтрубная тупиковая разводка труб, представленная на условном первом этаже схемы. В такой системе прямой и обратный трубопроводы монтируются рядом, параллельно друг другу вплоть до последнего радиатора ветки. Диаметры подающей и обратной трубы по мере приближения к тупиковому радиатору снижаются. При таком способе подключения требуется настройка системы при помощи балансировочных клапанов, чтобы радиаторы, расположенные ближе к котлу, не замыкали проток теплоносителя через себя.
  • Двухтрубная встречная разводка трубопроводов представлена на условном втором этаже схемы. В таком способе подключения прямой трубопровод подходит с одной стороны к радиатору, а обратной с другой. Это позволяет стабилизировать проток теплоносителя и избежать балансировки радиаторов. Такой способ еще называют «петля Тихельмана». Подающий и обратный трубопроводы должны при этом иметь одинаковые сечения.
  • Коллекторная разводка представлена на третьем этаже схемы. Магистральный прямой и обратный трубопровод подключен к коллектору, от которого уже идет разводка трубами одинакового диаметра на все радиаторы. Такая система требует большего расхода труб, зато балансировка ее очень простая. Для того, чтобы система работала лучше, коллектор должен располагаться близко к геометрическому центру этажа, при этом длины трубопроводов будут примерно равными.

Итоги

  • Разработку схемы системы отопления двухэтажного дома лучше доверить инженерам-теплотехникам.
  • Наиболее перспективными и современными являются двухтрубные системы отопления.
  • Грамотное сочетание радиаторного отопление с теплым водяным полом дает наилучшие результаты.

stroyday.ru



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