Главная / Коммуникации / Отопление / Проект системы самотечного отопления частного 2 х этажного дома

Проект системы самотечного отопления частного 2 х этажного дома

Оптимальная схема отопления 2-х этажного частного дома выбирается с учетом множества факторов: эффективности, стоимости и сложности монтажа, наличия надежного электроснабжения и периодичности использования. Вдобавок проекты систем водяного обогрева должны учесть ряд личных требований заказчика к дизайну интерьеров комнат, которые сможет удовлетворить не каждый тип разводки труб и отопительных приборов.

Чтобы правильно подобрать подходящий способ разводки, есть смысл взять существующие схемы отопления, пригодные для домов с двумя этажами, и разобрать плюсы и минусы каждой из них. Чаще всего рассматриваются и внедряются такие варианты:

однотрубная горизонтальная схема («ленинградка»);
однотрубная система отопления двухэтажного дома с вертикальными стояками и естественным движением теплоносителя;
двухтрубная тупиковая схема с ветвями равной длины либо кольцевая попутная система с циркуляционным насосом;
коллекторная схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией воды;
водяные теплые полы;
плинтусное отопление, тоже двухтрубное.

Варианты разводок, предусматривающие установку радиаторов, могут быть как открытого типа (сообщающиеся с атмосферой), так и закрытого типа (работающие с избыточным давлением). Домовладельцам, желающим предусмотреть подогрев воды на хозяйственные нужды, следует знать, что схема отопления двухэтажного дома с двухконтурным теплогенератором не отличается от разводки, подведенной к обычному котлу с 1 контуром. Разница заключается в эксплуатации: любая система отопления двухэтажного дома с двухконтурным котлом греет воду для радиаторов и ГВС поочередно. Когда открыт кран горячей воды, то нагрев теплоносителя прекращается, агрегат полностью переключается на ГВС.

Однотрубная система отопления двухэтажного дома — схема «ленинградка» — состоит из одной магистрали, проложенной по периметру здания горизонтально, над полом каждого этажа. Отопительные приборы подсоединяются к магистрали 2 концами, поочередно. Эта разновидность тепловой сети хорошо подходит для домов, где два этажа занимают небольшую площадь (до 80 м² каждый). Этому есть причины:

Теплоноситель, поступающий в каждый последующий радиатор, имеет все более низкую температуру из-за подмешивания охлажденной воды из предыдущих батарей. Поэтому протяженность кольца ограничена 4-5 отопительными приборами.
Чтобы хорошо обогревать второй этаж и комнаты, где стоят последние по счету батареи, их теплоотдачу следует увеличить путем добора секций.
Горизонтальная сеть двухэтажного дома с естественной циркуляцией должна выполняться с большим уклоном (до 1 см на 1 м погонный трубы). Котел ставится в углублении, а на чердаке располагается расширительный бак, сообщающийся с атмосферой.

Ленинградская разводка отопления двухэтажного дома с принудительной подачей теплоносителя работает гораздо стабильнее и эффективнее, чем методом самотека. Для естественной циркуляции в частном доме лучше сделать вертикальные стояки, пронизывающие перекрытия и раздающие тепло радиаторам у окон. Подача воды в стояки осуществляется от горизонтального коллектора, проложенного в чердачном помещении, возврат в котел — по такой же магистрали, идущей над полом 1 этажа.

Как и в первом случае, открытый расширительный бак ставится на чердаке 2-этажного коттеджа, а магистрали прокладываются с уклоном. Если система отопления закрытая, то уклоны требуются минимальные (3 мм на погонный метр трубы), а мембранный бачок ставится в котельной.

Однотрубные разводки отопления двухэтажного дома хоть и недороги в монтаже, но сложны в расчете и исполнении.

Да и не всякому хозяину понравится, когда по части помещений проходят трубопроводы большого диаметра, их приходится прятать под короба.

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома хороша тем, что теплоноситель направляется к отопительным приборам по одной трубе, а возвращается — по другой. В частном домостроительстве используется 3 вида таких систем:

тупиковая, в ней теплоноситель доходит до последней батареи и течет назад, потоки движутся навстречу друг другу;
попутная, где подающий и обратный поток протекает в 1 направлении, а схема представляет собой замкнутое кольцо;
коллекторная, отличающаяся индивидуальной подачей нагретой воды к каждому радиатору от распределительного коллектора.

Все двухтрубные схемы водяного отопления для 2-этажного частного дома своими руками выполнить несложно, в этом их преимущество. Если архитектура здания не слишком сложна, а площадь не превышает 300 м², то собрать сеть трубопроводов можно без предварительных расчетов. Подача от котла делается трубой 25-32 мм, ветви — 20-25 мм, а подводки — 16 мм. Подразумевается, что теплоноситель побуждается к движению насосом. Самотечное отопление двухэтажного дома, когда через все комнаты проходит две больших трубы, не понравится никому.

Тупиковая и попутная схемы схожи в монтаже, а при устройстве коллекторной системы трубопроводы придется проложить напрямую к батареям в полу. Это вариант для застройщиков, имеющих высокие требования к интерьерам помещений, поскольку на стенах комнат не будет видно труб. Его тоже можно реализовать в частном доме своими руками, хотя оборудование и материалы обойдутся дороже, чем при тупиковой схеме.

При устройстве тупиковой системы важно все радиаторы, установленные в двухэтажном доме, поровну разделить на группы, чтобы протянуть к ним ветви одинаковой длины. Принято делать так: 2 ветви на 1 этаже, еще две — на втором, подача теплоносителя наверх — прямо от котла по стояку. Попутная схема реализуется иначе: подающий трубопровод прокладывается горизонтально от первого до последнего прибора, а обратный начинается от первого и направляется к котлу, собирая остывшую воду из всех батарей. Так, по периметру дома образуется кольцо, обслуживающее все радиаторы.

Двухтрубные системы объединяются общими преимуществами:

подачей во все отопительные приборы теплоносителя с одинаковой температурой;
надежностью в работе;
удобством балансировки, особенно попутной схемы;
возможностью эффективно управлять работой отопления с помощью различной автоматики;
простотой монтажа, выполняемого своими руками.

Трубы с горячей водой, уложенные в полу с расчетным шагом, позволяют равномерно обогревать помещения всей поверхностью напольного покрытия. От каждого греющего контура, чья длина не превышает 100 м, подводки сходятся к коллектору со смесительным узлом, обеспечивающему потребный расход теплоносителя и его температуру в пределах +35°…+45°С (максимум +55°С). Коллектор запитан напрямую от котла одной веткой и управляет отоплением на 2 этажах одновременно. Позитивные стороны теплого пола:

равномерный прогрев пространства комнат;
отопление комфортно для людей, поскольку обогрев идет снизу;
низкая температура воды позволяет сэкономить на энергоносителях до 15%;
возможен любой уровень автоматизации системы — работа от терморегуляторов, погодных датчиков либо по программе, заложенной в контроллер;
системой с контроллером можно управлять на расстоянии — посредством GSM-связи или интернета.

Подобные системы автоматического регулирования внедряются и в коллекторную схему двухэтажного коттеджа. Недостаток теплых полов — высокая стоимость материалов и монтажных работ, которые сложно выполнить самостоятельно.

Греющие плинтусы — подходящий вариант для любого частного дома, не только двухэтажного. Эти отопительные приборы в виде больших плинтусов представляют собой медные либо алюминиевые конвекторы, соединенные по двухтрубной схеме. Они опоясывают помещения по периметру, нагревая воздух со всех сторон. Плинтусное отопление легко монтируется и удовлетворяет любым требованиям к дизайну интерьера.

29.08.2016 Причины шума в системе отопления многоэтажного дома
04.07.2016 Как выбрать коллектор для отопления?
22.07.2016 Какая температура батарей отопления в квартире — норма?

Централизованное отопление заметно повышает затраты семейного бюджета за счет оплаты нерегулируемых энергоносителей. Поэтому хозяева частного жилья предпочитают центральному отоплению автономное. Чаще других в индивидуальном строительстве заказывают проекты двухэтажных домов, или домов с мансардой, поэтому схема отопления 2 х этажного частного дома отработана до мелочей и проектными организациями, и самими домовладельцами.

Сама система отопления частного жилья, математические вычисления и привязка к проекту может быть выполнена своими руками, и первое, с чего необходимо начать — теплотехнический расчет, который обозначает рабочие характеристики отопительной системы дома: общие тепловые потери во всех помещениях дома, мощность котла, количество радиаторов или батарей, тип отопительной системы, и т.д.

Схематическая разводка отопления в 2-х этажном частном доме

Максимальная мощность котла определяется, исходя из суммы потерь тепла во всех помещениях дома, плюс:

Общая площадь помещений с отоплением, включая второй этаж;
Климатические условия в регионе;
Наличие теплоизоляции и ее качество;
Стройматериал внутренних перекрытий, стен, потолка и пола, а также их толщина;
Конструкция крыши и чердачного пространства;
Размеры оконных, балконных и дверных проемов, степень их герметичности.

Котел генерирует тепло путем сжигания той или иной разновидности топлива, или посредством нагревания трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов), которое затем распределяется по системе отопления и горячего водоснабжения. Стандартная нормативная мощность котла — 100 Ватт на квадратный метр при потолках в помещениях ≤ 3 м. ГОСТы рекомендуют делать 20%-ный резерв мощности котла на непредвиденные тепловые потери, которые может нести система отопления 2 этажного здания. Система ГВС резервирует ≥ 50% мощности теплогенератора.

Виды топлива для котла — дизельное топливо, электричество, отработка машинного масла, кокс, пеллеты, уголь, дрова, торф, газ. Какой котел и на каком топливе выбрать – зависит от того, насколько доступно то или иное топливо в регионе. Но газ остается самым популярным видом топлива в частном доме – его подключают более 75% российских потребителей. Бойлер, котел или конвектор, работающие на электроэнергии, оставляют в качестве резервного варианта, в крайнем случае – комбинируют электрический обогрев с другими видами отопления.

Котлы с корпусом из стали или чугуна чаще всего проектируют настенными или напольными. Напольный теплогенератор, работающий с вырабатыванием отработанных газов или дыма (газовый, твердотопливный, и т.д.), в напольном исполнении монтируется в отдельно расположенном помещении, в нем же устанавливают бойлер, расширительную емкость для системы отопления, свой дымоход и принудительную вентиляционную систему.

Котел на ДТ в отдельном помещении

Для настенных котлов, работающих на газе, оборудование дымохода и монтаж оборудования в отдельном помещении не нужны. Кислород в камеру сгорания подается с улицы по гибкому гофрированному шлангу. Настенный котел с одним контуром служит только для отопления дома, с двумя контурами – для обогрева и снабжения дома горячей водой (ГВС).

Тепло, которое вырабатывает отопительный котел, передается в систему через организацию принудительной (включением в схему водяного насоса) или естественной циркуляции теплоносителя. Обычно двухконтурный котел имеет индивидуальный насос и расширительный бачок закрытого типа. Теплоносителем может выступать антифриз, электролит или обычная вода.

Включение циркуляционного насоса в трубную разводку

Вода – самый дешевый носитель тепла в системе отопления частного 2 этажного дома, но ее использование в отоплении требует поддержания постоянной положительной температуры в доме. Поэтому при сезонном проживании в загородном 2-х этажном доме рекомендуется использовать антифриз или электролит.

Выбор схемы разводки труб и выбор теплоносителя определяется еще при проектировании отопления. Диаметр труб, вязкость теплоносителя, теплоемкость и коэффициент его расширения принимаются во внимание, так как от этого зависит процесс теплообмена в трубах и батареях отопления. Радиаторы или батареи могут быть металлическими (из чугуна, стали, алюминия, или комбинированными), биметаллическими или анодированными.

Разновидности радиаторов и батарей

КПД радиатора и скорость теплоотдачи зависят от материала, из которого изготовлен прибор, и его габаритов, причем длина радиатора измеряется в количестве секций. Терморегулятор и кран Маевского на входе радиатора предназначены для равномерного съема тепла и стравливания воздуха из схемы отопления. Запорная арматура, которая монтируется на обратке, нужна для обслуживания и профилактики.

Установка радиаторов регламентируется технической документацией: вдоль стен комнаты, под окнами, рядом с входной дверью. Подключаются радиаторы к трубам и стоякам отопления частного дома своими руками односторонним способом, диагональным и методом нижней подводки.

Способы монтажа радиаторов

Сколько потребуется радиаторов (I) для отопления одного помещения, рассчитывают по формуле:

S — площадь одного помещения;
P — мощность одной секции радиатора;
k₁ —коэффициент для оконных стеклопакетов;
k₂ —коэффициент тепловых потерь;
k₃ —коэффициент от утепления кровли и ее конструкции;
k₄ —коэффициент от высоты потолков.

Разводка труб по замкнутому контуру (трубная обвязка) должна быть герметичной, включая герметичный расширительный бак. Чем больше объем теплоносителя в системе, тем больше объем радиаторов, теплообменника и всего трубопровода, и тем мощнее должен быть нагревательный котел.

Стандартная схема отопления 2 х этажного дома основана на применении металлических бесшовных или ПВХ труб с минимальным внутренним сопротивлением (шероховатостью поверхности).

Открытый или закрытый расширительный бак включается во все схемы отопления жилья, предотвращая самопроизвольный выброс перегретого теплоносителя и горячего воздуха в системе. Это тем более возможно при повышении температуры воды в закрытой системе под давлением.

Закрытый расширительный резервуар

Мембрана в герметичном резервуаре закрытого типа служит границей между воздушной и водяной камерами. Автономное отопление частного дома использует бак, вмонтированный в обратку, перед входным патрубком «всасом» насоса принудительной циркуляции отопления дома схема которого реализована по закрытому циклу. Расширительная емкость должна крепиться на высоте ≥ 1м.

Расширительная емкость открытого типа крепится в самой верхней точке подающего стояка. Переливная и питательная трубы должны хорошо утепляться и герметизироваться. Объем такого открытого резервуара должен быть не менее, чем (10% от всего объема теплоносителя в трубах системы. Несмотря на то, что крышка емкости закрывается негерметично, она должна иметь хорошее уплотнение, чтобы не допустить испарения горячего теплоносителя.

Открытый расширительный бачок

Запорная арматура предназначена для обеспечения возможности ремонта и профилактики системы или ее участков без отключения отопления в доме в два или три этажа. Запорные вентили и краны должны быть шаровыми, и врезаются они в стояки, до радиаторов и после них, до и после циркуляционного насоса, разводящего коллектора, нагревательного котла или бойлера;
Предохранительная арматура служит для защиты трубной обвязки от гидроударов и появления обратных завихрений теплоносителя. В это понятие входят предохранительный и обратный клапаны (отсекатели), воздухоотводчик, вентиль-балансир;
Регулирующая арматура предназначена для балансировки отопительной системы. Это механический вентиль, или терморегулятор электронного или электромеханического типа срабатывания.

Гидрострелка

Вся используемая в отоплении и водоснабжении арматура и крепежные элементы носят общее название «фитинг», и призваны обеспечивать максимальную скорость прохождения теплоносителя с минимальными потерями давления, а также герметичность соединений, углов и тройников в трубной обвязке.

Гидрострелка и коллектор предназначены для минимизации тепловых потерь путем разделения контуров, а также для улучшения проходимости теплоносителя по трубам и распределения температурной нагрузки по радиаторам. В схеме гидрострелки устанавливаются дополнительные КИПиА, обеспечивающих безопасную эксплуатацию отопления в доме – температурные датчики, расходомеры, манометры и термометры. Гидрострелка служит для вывода твердой взвеси и газов из теплоносителя.

Варианты отопления загородного 2х этажного дома обновлено: Февраль 17, 2017 автором: kranch0

Система отопления одноэтажного строения не вызывает особых вопросов даже у неопытных, мало разбирающихся в этой отрасли людей. Большинство представляют, как ее можно обустроить, а потому лишь уточняют некоторые непонятные для себя детали. А вот схема отопления 2 х этажного частного дома – более сложна не только в реализации, но и просто в понимании.

Если у вас двухэтажный собственный дом или загородный коттедж, вы хотите своими руками обустроить систему отопления, но не знаете, с чего начать – наша статья поможет вам решить все возникающие проблемы.

Главная особенность заключается в том, что необходимо обеспечить подъем теплоносителя на второй этаж, то есть на заданную проектом строения высоту. Как решить этот вопрос – мы и поговорим в этом разделе.

Для начала давайте определимся с тем, какое именно оборудование и составные части требуются:

котел;
трубы и батареи;
запорная арматура;
регуляторы температуры, прочие дополнительные измерительные приборы, датчики контроля.

Работа всей системы напрямую зависит от качества используемых составляющих – поэтому не экономьте на них! Современное, надежное оборудование не только обеспечит нужный вам микроклимат, но и позволит избежать аварийных ситуаций.

Теперь перейдем к разнообразным схемам, применяемым при обустройстве системы подачи тепла в двухэтажных строениях.

Выделяется несколько проверенных временем и множеством людей конструкций:

с нижней разводкой;
с верхней разводкой;
1-трубная система;
2-трубная система;
в зависимости от типа применяемой циркуляции – принудительной или естественной;
в зависимости от положения стояков – традиционные, вертикальные или горизонтальные (встречаются крайне редко)

Схема отопления с вертикальным стояком и нижней подачей

Чаще всего встречается схема, предусматривающая принудительное движение теплоносителя. Она более эффективна, позволяет обеспечить равномерное прогревание всего дома. Но дополнительно понадобится установить специальный нагнетающий давление насос и расширительный бак. Котел может быть фактически любым – и газовым, и твердотопливным, и так далее.

Двухтрубная система с принудительной циркуляцией

Чаще всего принято использовать двухтрубную схему, которая характеризуется:

универсальностью;
надежностью;
экономичностью.

Например, при использовании однотрубного варианта не получится обеспечить регулировку уровня прогрева отдельных батарей, ведь в этом случае предусмотрено последовательное подключение всех используемых радиаторов и при перекрытии подачи теплоносителя на один из них все последующие так же будут получать меньше тепла.

Несовершенная однотрубная система

В двухтрубной схеме каждая батарея подразумевает подключение двух отдельных труб:

для подачи теплоносителя;
для его отвода.

Это позволяет также обеспечить установку на каждую батарею регулировочного вентиля, что даст возможность контролировать температуру в любой комнате вашего дома, а не привязываться ко всему зданию.

Принципиальная схема двухтрубной системы

Обязательно внимания заслуживает коллекторный тип – он более дорогой в своем обустройстве, а потому не такой популярный, но имеет свои положительные качества. Среди таковых – скрытое расположение всех труб, что позитивно отражается на интерьере. Конструкционные особенности следующие:

котел помещается на первом этаже;
расширительный бачок – на верхнем;
трубы проходят под полом, под потолком или под подоконниками.

Также на каждую батарею можно установить клапан для контроля уровня температуры в отдельных комнатах.

Из приведенного описания можно сделать промежуточный вывод – оптимальным вариантом станет монтаж либо двухтрубной, либо коллекторной схемы. Первая дешевле, вторая дороже, но выигрывает с эстетической точки зрения!

На видео – монтаж двухтрубной системы отопления своими руками

Выбор оборудования – важный момент. Каким именно котлом пользоваться – дело индивидуальное, все зависит от ваших предпочтений и финансовых возможностей. Если вас не пугают счета за отопление, можете оставить газовый, а если хотите сэкономить – выбирайте твердотопливый или так называемый гибридный, который может работать на разных видах топлива (газ-электричество, твердое топливо-электричество, электричество-жидкое топливо и т.д.). Подробнее о гибридных котлах вы узнаете в статье «Комбинированные котлы для отопления частного дома» .

Гибридный котел на порядок дороже монотопливного котла, но в конечном итоге это реальная возможность всегда находится в теплом доме, и сэкономить на одном из видов топлива.

Если вопрос подбора котла индивидуален и конкретных советов дать мы не сможем, то с трубами для разводки все не так. В этом мы готовы вам помочь. Итак, при выборе труб важно помнить, что от их материала зависит не только надежность и долговечность системы, но и скорость прогрева помещения.

Если вы хотите достичь высокого уровня теплоотдачи, рекомендуются медные трубы, которые, кстати, отменно противостоят появлению коррозии, способны выдержать даже высокое давление;

Бюджетный, распространенный сегодня вариант – это металлопластиковые модели, которые, впрочем, также характеризуются высоким качеством и теплоотдачей.

Не забывайте о наличии расширительного бака – это обязательный элемент схемы, способствующий сохранности системы отопления!

Устройство расширительного бачка

Также нужно помнить и о том, что внутри металлопластиковых моделей не собираются разнообразные отложения, не образуются «заторы». Даже при прошествии большого промежутка времени ваша система будет работать максимально эффективно!

Все прочие виды труб признаны неэффективными, быстро теряющими свою надежность и не способны обеспечить качественный обогрев помещения на протяжении многих лет.

Обязательно учитывайте все мелочи и детали. Ведь необходимо создать не только эффективную, но и долговечную систему обогрева, которая будет работать на протяжении минимум 25-50 лет, не требуя капитального ремонта и замены. Лучше один раз «вложиться», потратить большую сумму, но наслаждаться теплом в доме всю свою оставшуюся жизнь!

Схема двухтрубной разводки по разным этажам

Тем более что правильно подобранная схема, ответственно сделанная система отопления позволит:

создать идеальный микроклимат в доме даже в лютые морозы;
качественно прогревать каждую отдельную комнату;
контролировать температуру в каждой комнате;
снизить затраты на закупку топлива, энергоносителей, ведь их потребление будет меньшим.

Примеры разводки по этажам

Да и в целом отсутствие каких-либо проблем в функционировании системы отопления позволит вам избежать лишних, незапланированных затрат.

Схема радиаторного отопления на видео

Мы привели вам основные, наиболее востребованные варианты создания отопления в двухэтажном частном доме. Такие способы будут актуальны и для загородных коттеджей. Представленные в статье рисунки позволят лучше понять принципы обустройства системы – уверены, что наша информация будет полезной для вас, позволит избежать лишних трат.

Централизованное теплоснабжение многократно увеличивает расходы на содержание жилья. Владельцы частных домов выбирают автономный способ отопления. Оптимальный вариант для индивидуального жилищного строительства — монтаж отопления двухэтажного частного дома своими руками. Схемы, расчеты и привязку типового проекта выполняют самостоятельно. Схема отопления 2-х этажного частного дома — одна из составляющих инженерной части проекта.

Эффективная схема отопления частного дома обеспечит комфортный микроклимат в холодную пору

Теплотехнический расчет определяет рабочие параметры системы отопления — общую величину потерь тепла в здании, мощность оборудования, количество отопительных приборов и т.д.

Мощность теплогенератора рассчитывают по сумме теплопотерь дома, которая учитывает:

площадь отапливаемых помещений;
климатические условия местности;
наличие и состояние, в котором находится термоизоляция помещений;
материал и толщину наружных (несущих) стен, полов и перекрытий;
конструкцию кровли, наличие технического этажа;
герметичность и размер окон, уличных (балконных) дверей.

Теплопотери частного дома

Котел — генератор тепла в системе отопления и горячего водоснабжения. Усредненный норматив мощности 100 Вт на 1 м 2 площади при условии, что высота утепленного помещения не более 3 метров. Предусматривают запас до 20% от производительности котла на неучтенные потери. Горячее водоснабжение требует увеличения резерва мощности от 50%.

Сводная таблица, с вариантами типовых теплотехнических расчетов мощности котла, позволяет сравнить ориентировочные результаты подбора и существующие модели теплогенераторов.

Варианты типовых теплотехнических расчетов мощности котла

Котлы могут работать на дизельном топливе, коксе, угле, дровах, торфе, пеллетах, природном газе или электричестве. Выбор вида топлива зависит от его доступности. Более 70% потребителей используют газовые котлы. Электрический котел (конвектор) рассматривают как резервный или комбинированный вариант.

Напольный котел лучше устанавливать в отдельном специально оборудованном помещении

Чугунные или стальные генераторы тепловой энергии производят в напольном и настенном исполнении. Стационарные напольные котлы устанавливают в отдельном помещении, которое оборудуют бойлером, расширительным баком, дымоходом и системой принудительной вентиляции (согласно нормам и требованиям газовой службы).

Настенным газовым котлам дымоход и отдельное помещение не требуются. Кислород для сжигания газа поступает по гибкой гофрированной трубе. Одноконтурный агрегат предназначен для отопления. Использование схемы отопления двухэтажного дома с двухконтурным котлом обеспечивает обогрев и горячее водоснабжение.

Настенным газовым котлам дымоход и отдельное помещение не требуются

Способы передачи тепловой энергии котла в систему: принудительный оборот теплоносителя и естественная циркуляция (энергонезависимый способ отопления). Конструкция котла с двумя контурами содержит встроенный циркуляционный насос и закрытый расширительный бак.

Носители тепловой энергии в системе отопления: вода, антифриз или электролитный теплоноситель для электродных котлов проточного типа.

Вода имеет высокую теплоемкость и плотность, но требует соблюдения постоянного температурного режима помещения зимой. Собственники жилья, которые пользуются домом нерегулярно, предпочитают в качестве теплоносителя антифриз.

Схема обустройства системы отопления с расширительным баком открытого типа

Выбор типа разводки отопления и вида теплоносителя производят на стадии разработки проекта. Вязкость, коэффициент расширения и теплоемкость антифриза замедляют теплообменный процесс и снижают теплосъем радиаторов. Для теплоносителя «незамерзайка» требуется увеличить мощность насосов и проходное сечение системы.

Важно! Присутствие в антифризе этиленгликоля ограничивает его применение в котлах двухконтурного типа. Некоторые присадки разрушают детали из полипропилена, чугуна, цветных металлов, резины.

Напольный радиатор, установленный возле двери, может выполнять функцию тепловой завесы

Обогревательный прибор — стальной, алюминиевый, комбинированный, чугунный или анодированный радиатор (батарея), который отдает свое тепло и обеспечивает в помещении благоприятный микроклимат.

Теплоотдача и инерционность зависят от материала и размеров прибора. Длину конструкций батарей изменяют, регулируя необходимое количество секций. Воздухоотводчик (кран Маевского) и вентиль-терморегулятор, установленный на входе теплоносителя в отопительный прибор, обеспечивают равномерный расчетный теплосъем. Запорный вентиль на отводящем патрубке необходим для технического обслуживания при эксплуатации.

С помощью крана Маевского можно отрегулировать распределение теплоносителя в радиаторе

Места установки отопительных приборов обозначены в нормативной технической документации: по периметру отапливаемого помещения, под оконными проемами, возле входной двери. Тепловая завеса, установленная при входной двери, не позволит проникнуть холодному воздуху с улицы в жилой дом.

Способы соединения радиаторов со стояками и трубопроводом: односторонний, диагональный и нижняя подводка.

Изменение мощности теплоотдачи радиаторов в зависимости от способа присоединения к ним труб

Количество радиаторов (I) вычисляют по формуле:

P — паспортное значение мощности одной секции, (Вт);

k₁ — повышающий коэффициент на стеклопакеты;

k₂ — понижающий коэффициент потерь, который зависит от площади наружных стен;

k₃ — зависимый коэффициент от конструкции и утепления кровли (с чердаком или без);

k₄ — зависимый коэффициент от высоты потолка (k₄ = 1, при h = 2,5 м), чем выше межэтажное пространство, тем большее значение поправки.

Ширину радиатора регулируют количеством наборных секций

Обратите внимание! Производитель указывает в паспорте изделия расчетные параметры: внутренний объем, и мощность радиатора. Расход теплоносителя в батарее мощностью 7 кВт — 7 литров в минуту.

Трубопровод передает, распределяет и возвращает теплоноситель в котел. Направленное движение потока тормозит шероховатая внутренняя поверхность труб, изменение диаметров проходного сечения, повороты. Величина гидравлического сопротивления определяет способ циркуляции (естественная или принудительная).

Трубная обвязка (замкнутый контур) обеспечивает герметичность системы. Мощность котла прямо пропорциональна расходу теплоносителя, который определяет внутренний радиаторный объем, емкость теплообменника котла и наполнение участков трубопровода.

Схема подключения радиаторов в двухтрубной системе отопления частного дома

В системах отопления частных домов применяют стальные бесшовные и полипропиленовые трубы с минимальным коэффициентом внутреннего сопротивления (шероховатости).

Расширительный бачок для отопления закрытого типа или открытого присутствует во всех схемах системы отопления двухэтажного частного дома. Давление, которое создает в напорном трубопроводе циркуляционный насос или силы гравитации, изменяет температуру кипения теплоносителя. Резкое вскипание воды может спровоцировать самопроизвольный скачок напора, выделение растворенных газов и многократное увеличение объема (температурное расширение), что приводит к разрушению составляющих системы отопления. Расширительный бачок помогает избежать подобных проблем.

Конструкция мембранного расширительного бака закрытого типа

Мембрана разделяет герметичный расширительный бак закрытого типа на водяную и воздушную камеры. В системах закрытого типа бак устанавливают на патрубок обратного трубопровода, перед всасывающим патрубком циркуляционного насоса. Зависимая компоновка подразумевает подъем бака на высоту не менее одного метра.

Открытый расширительный бачок устанавливают в верхней точке разгонного (главного) стояка на чердаке. В корпус врезают переливную трубу и питательный напорный трубопровод. Конструкция нуждается в тщательной термоизоляции, так как при низких температурах неутепленный бак и перелив могут «разморозиться». Расчетный объем емкости (10% от общего объема заполнения сети) обеспечивает экономию нагретого теплоносителя при переливе и удаление воздуха. Недостаток расширительного бака открытого типа — испарение теплоносителя.

Фитинг — соединительная часть трубопровода, устанавливается в местах его разветвлений, поворотов, переходов на другой диаметр

Важно! В системах отопления с антифризом в качестве теплоносителя устанавливают расширительные баки закрытого типа, которые обеспечивают герметичность, сохранение первоначального объема и свойств теплоносителя.

Установка запорной арматуры в системе отопления предоставляет возможность отключить участок сети или оборудование для проведения профилактики, ремонта или замены. Шаровые вентили устанавливают на стояки, до и после приборов отопления, насосов, коллекторов, котла, бойлера.

Шаровые вентили устанавливают до и после приборов отопления

Предохранительная арматура — обратный и предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, балансировочный вентиль. Защищают трубопровод от дросселирующих потоков и гидравлических ударов систему отопления (насос, радиатор, котел). Клапан-отсекатель прекращает подачу топлива при срабатывании датчиков-газоанализаторов, отключении электричества и прекращении циркуляции через теплообменник.

Регулирующая арматура (электронный или электромеханический регулировочный вентиль, кран-терморегулятор) выравнивают показатели в системе отопления.

С помощью электронного крана-терморегулятора выравнивают показатели в системе отопления

Основное условие для арматуры и соединительных деталей в системе теплоснабжения — фитинг должен обеспечивать должную проходимость с меньшими потерями напора и герметичность разветвлений, поворотов, переходов диаметра в трубопроводе.

Статья по теме:

Гидрострелка: принцип работы, назначение и расчеты. Способ оптимизации системы отопления в частном доме. Устройство, подключение гидрострелки и распределительной гребенки.

Гидрострелка и распределительный коллектор разделяют гидравлические контуры, снижают потери, увеличивают проходимость, распределяют тепловую нагрузку. Дополнительно служат местом установки измерительных приборов группы безопасности (тепловых датчиков, расходомеров, манометра, термометра). Термодинамическая стрелка обеспечивает удаление растворенных газов и взвешенных частиц из теплоносителя.

Гидрострелка и распределительный коллектор разделяют гидравлические контуры, снижают потери, увеличивают проходимость, распределяют тепловую нагрузку в многоконтурной системе отопления

Циркуляционный насос в системе отопления частного дома двигает поток нагретой воды по замкнутому контуру, поэтому высота дома не оказывает существенного влияния на мощность насоса. В «мокрых» циркуляционных насосах ротор с рабочим колесом находится в отопительном трубопроводе. Рабочая среда смазывает детали и охлаждает двигатель. Принцип работы и функциональные особенности насосов зависят от мощности, напора (м), подачи и КПД

Формула расчета производительности насоса:

1,7 для термостатических, двух- или трехходовых кранов

Циркуляционный насос устанавливают традиционно на обратный трубопровод перед котлом или выносят нагнетатель давления на байпас. Руководство по установке и эксплуатации прибора разрабатывает производитель.

Схема байпаса с установленным циркуляционным насосом

Принцип устройства однотрубной системы отопления (схема приведена ниже) — последовательное подключение радиаторов в разводке контура отопления. Термодинамика процесса основана на увеличенном диаметре трубопровода (не менее 32 мм), уклоне прямых участков (0,5% длины) и превышении оси радиатора над центральной линией котла (Н).

Саморегуляция в контуре происходит благодаря разнице температур между первым/последним радиатором и силе гравитации. Поток проходит поочередно через каждый отопительный прибор (обратка предыдущего является подачей следующего радиатора). Температура снижается по мере удаления от источника тепла, а плотность воды наоборот, возрастает.

На рисунке отображена принципиальная схема отопления с естественной циркуляцией.

Схема однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией открытого типа

Важно! Однотрубную схему с естественной циркуляцией применяют для отопления домов площадью менее 100 м 2 . Схема исключает возможность устройства теплых полов и горячего водоснабжения.

Однотрубный контур подключения отопительных приборов известен, как система отопления «Ленинградка». Для увеличения эффективности системы схема «Ленинградка» может быть дополнена насосом, клапанами, термостатами и вентилями, обеспечивающими балансировку, между патрубками подачи/обратки устанавливают байпас.

Принцип подключения радиаторов при одно- и двухтрубной разводке системы отопления

Двухтрубная система отопления разделяет подающую магистраль и обратный трубопровод. Разводка повышает КПД системы, снижает тепловые потери и гидравлическое сопротивление.

Двухтрубный контур определяет параллельное подключение входного и выходного патрубков отопительного прибора. Температура теплоносителя в радиаторах выравнивается, нагрев не зависит от удаленности источника тепла.

Система водяного отопления с двухтрубной нижней разводкой и естественной циркуляцией: 1 — котел; 2 — воздушная линия; 3 — разводка; 4 — подающие стояки; 5 — обратные стояки; 6 — обратка; 7 — расширительный бак

Установка вентилей и кранов-терморегуляторов позволяет производить ремонт и замену батареи без отключения системы. Дополнив двухтрубную разводку гидравлическим модулем (стрелка с компланарным коллектором), можно разделить контуры радиаторов (высоконапорный), теплых полов (низконапорный) и горячего водоснабжения. Технических недостатков при правильном теплотехническом расчете в системе нет.

Система водяного отопления с двухтрубной верхней разводкой и естественной циркуляцией: 1 — котел; 2 — главный стояк; 3 — разводка; 4 — подающие стояки; 5 — обратные стояки; 6 — обратка; 7 — расширительный бак

Радиальный способ прокладки трубопровода и подключение независимых цепей в центральной части этажа. Одинаковая длина и диаметр лучей контура, обеспечивает гидравлический баланс, снижает сопротивление и улучшает теплообмен. Расчетного объема подачи в независимых звеньях цепи добиваются установкой регулирующей арматуры (балансировочный клапан) и циркуляционных насосов внутри контуров.

Увеличение расхода материалов и сложный монтаж окупает высокий уровень точности регулировки и удобство эксплуатации.

Двухтрубная лучевая схема разводки отопления с коллектором

Нижняя подача в схеме разводки отопления двухэтажного дома подразумевает врезку стояков отопления в кольцо первого этажа (подвала или технического подполья). При двухтрубной нижней разводке разводящая цепь (подача) прокладывается параллельно с кольцом отводящего трубопровода (обратка). Теплоноситель поднимается вверх, проходит через радиаторы, опускается по стоякам обратки в собирающий трубопровод, по которому возвращается в котел.

Подающие стояки поднимают выше радиаторов второго этажа и объединяют воздушной линией, с автоматическим клапаном для удаления воздуха из системы. На каждый отопительный прибор дополнительно устанавливают вентиль-воздухоотводчик (кран Маевского).

Схема вертикальной разводки системы отопления двухэтажного частного дома

Верхнюю разводку отличает направление движения рабочего потока (сверху вниз). Главный стояк (труба, которая поднимается от котла, через межэтажные перекрытия в центральный расширительный бак) подает теплоноситель в кольцо или тупиковые участки верхней разводки. Подающие стояки опускаются с чердака, подают горячую воду в батареи. Вертикальные стояки собирают теплоноситель в обратный трубопровод, по которому поток возвращается в котел.

Верхнюю разводку применяют в южных областях России. В центральных и северных регионах способ подачи и распределения теплоносителя сверху требует обустройства теплого чердака.

Двухтрубная вертикальная система отопления (с верхним и нижним способами подачи воды) требует проведения постоячной балансировки. Обладает гидравлической и температурной стабильностью при выполнении условий наладки.

Параллельное подключение радиаторов в двухтрубной системе отопления двухэтажного дома (схема с расширительным баком закрытого типа)

Горизонтальная двухтрубная распределительная система основана на коллекторном подключении радиаторов отопления. Гребенку располагают в специальном шкафу заводского изготовления. Элементы системы из полипропилена укомплектованы производителем.

Фирменная запорная арматура и фитинги ускоряют монтаж, улучшают качество сборки двухтрубной системы отопления с нижней разводкой из пропилена. Устройство индивидуальных врезок обеспечивает независимую работу элементов, повышает стабильность системы.

Коллекторный шкаф для системы отопления с теплым полом из полипропилена

Напольное отопление — тип водяного отопления, в котором греющие элементы, змеевики из полимерных труб, уложены в напольные конструкции. Каждое звено подключено к распределительной гребенке по независимой схеме отопления из пропиленовых труб. В частном доме, который оборудован теплыми полами, требуется балансировка независимых циркуляционных контуров.

Важно! Автоматика регулировки должна поддерживать температуру рабочей среды напольного отопления не более 55 °C.

Разобраться в устройстве системы отопления частного дома самостоятельно совсем несложно. Но для качественного обеспечения комфортного микроклимата в холодную пору лучше обратиться к специалистам.

08 Сен 2019 admin 20