Содержание
Схемы и варианты отопления в двухэтажном доме
Люди, проживающие не в уютных и шумных квартирах, а в загородных домах, отлично знают, что для поддержания порядка нужно быть специалистом буквально во всем. Сюда можно отнести не только ландшафтный дизайн, строительные и ремонтные работы, но также инженерные и коммуникационные сети – последнее особенно актуально, если доделываешь купленный дом (или возведенный своими силами).
Одним из важнейших моментов является обогрев дома, поэтому грамотно подобранная схема отопления двухэтажного дома – залог будущего комфорта его обитателей. Конечно, хорошо было бы иметь теплотехнический багаж знаний за спиной, но если такого нет, то приходится довольствоваться тем, что есть и рассчитывать лишь на собственные силы. Итак, попробуем вам помочь разобраться с основными схемами, их особенностями, а также тем, какую из них выбрать для дома.
Какие схемы отопления бывают?
Ниже мы привели основные критерии, которые следует учитывать при выборе той или иной схемы для дома в два этажа.
- Геометрия здания.
- Проведена ли электроэнергия, а также другие аналогичные факторы.
- Каков тепловой источник, где он располагается.
- Какой теплоноситель используется, как он циркулирует.
- Количество этажей (в нашем случае их два).
Главных из всех приведенных критериев – это именно способ циркуляции носителя тепла. Она может быть естественной (в таком случае жидкость перемещается по магистралям за счет температурной разницы) и искусственной (когда жидкость движется под напором, созданным специальным прибором – циркуляционным насосом). В обоих случаях вода двигается по системе одинаково.
О естественной циркуляции
Схема, в которой движения воды инициируется естественным путем, встречается достаточно редко. Это потому, что для нее требуется достаточно большой диаметр трубопроводов, да и бак расширительный нужно установить – он будет компенсировать расширение носителя тепла во время повышения температуры.
Обратите внимание! Бак этот должен устанавливаться только в наивысшей точке системы!
Зачастую для бака выбирают теплое и «уютное» местечко – чердак дома. Прибор утепляют, а также оснащают специальной «дыхательной» трубкой и емкостью, куда бы выливалась лишняя вода. Если случится перелив. Данная схема отопления двухэтажного дома требует, чтобы трубопровод устанавливался под уклоном, направленным от котла к самому дальнему отопительному прибору. Иными словами, туда, куда движется носитель тепла. Эту особенность воплотить порой достаточно сложно.
Подробнее о выборе и установки расширительного бака, читайте здесь
Не обойтись без такой системы в двух случаях:
- когда в доме нет электричества;
- когда нет места, чтоб установить циркуляционный насос.
Более того, если часть системы отключить, то распределить жидкость по оставшейся части будет достаточно сложно. Но есть у системы преимущества – главное из них в том, что она полностью автономна. Если вы будете использовать с ней котел на твердом топливе, то станете независимым от центрального энергоснабжения.
Обратите внимание! Рассчитать естественную систему отопления достаточно сложно: здесь и гидравлический расчет, и перепады, и разного рода сопротивления. Если всего этого не сделать, то о работоспособности системы не будет и речи.
О принудительной циркуляции
Более широко применяется искусственная циркуляция жидкости в системе отопления. Ее главное преимущество в том, что она способна подойти под любую схему отопления и диаметр трубопровода (к слову, последний должен быть как раз таким, чтобы обеспечить хорошую теплопередачу, ни больше, ни меньше). Это выгодно отличает ее от циркуляции естественного характера.
Но для работоспособности необходимо установить циркуляционный насос – его нужно поставить на обратном или подающем направлении системы, не имеет значения – который бы вынуждал жидкость перемещаться по магистрали. Такие факторы, как количество этажей, геометрия, наклон труб и прочие здесь не столь важны. Более того, современные модели котлов уже комплектуются подобными насосами.
Единственным минусом данной схем отопления является то, что она полностью зависит от электроэнергии. Конечно же, можно решить эту проблему покупкой генератора, допустим, дизельного, который будет запасным вариантом на случай отключения электричества. Это очень удобно, это предотвратит заморозку системы и это… дополнительные затраты.
Разновидности разводки отопительной системы
Существует не одна схема отопления двухэтажного дома с точки зрения разводки труб:
- Однотрубная.
- Двухтрубная.
- Нижняя разводка.
- Верхняя.
- Поэтажная разводка.
- «Стояковая» и другие.
Конечно, не все они подходят для частного дома, в особенности двухэтажного.
Обратите внимание! Для дома в два этажа желательно использовать нижнюю разводку. Это можно объяснить тем, что отопительный прибор зачастую располагается в подвальном помещении, в крайнем случае – на первом этаже (вспомните, на кухне).
Такая особенность диктует свои правила: разогретую воду лучше подавать вверх, по трубам и стоякам нижнего подключения. Это очень удобно, так как вы сможете в любое время отключить нужный вам стояк, даже когда система работает (для этой цели монтируются специальные запорные клапаны). Помимо того, в нижней точке устанавливается кран для спуска воды, а в верхней – для спуска накопившегося в системе воздуха.
Не менее распространена и поэтажная подводка, которая может быть на одну и на две трубы. здесь каждая ветка покрывает не какую-то часть помещения, а тот или иной этаж. Хотя если затевается ремонт одной из веток во время обогрева, то это становится весьма невыгодным. Ведь если у стояковой системы без тепла остается лишь несколько помещений, то в данном случае речь идет о целом этаже. Такая система нашла применение в нестандартных планировках домов, когда другие неприемлемы.
Однотрубное отопление
Данная схема отопления двухэтажного дома крайне проста и не требует очень большого количества материалов. Она весьма популярна еще со времен СССР и называется еще «Ленинградкой». Но невысокая стоимость не всего есть хорошо, поэтому перейдем к минусам. Выбрав такую систему, вы должны максимально точно все рассчитать (особенно если речь идет о больших помещениях), кроме того, ее эффективность достигает должного уровня лишь при незначительной протяженности трубопровода. Еще отметим, что данная система в сочетании с естественной циркуляцией дает плохие результаты.
Если же площадь дома небольшая, то подобных проблем у вас не будет.
Обратите внимание! Если дом будет иметь несколько квартир, то оптимальный вариант – по одной трубе на этажах и по две – между ними.
Также учтите тот факт, что большое количество арматуры, которую следует закупить для регулирования процесса теплоотдачи в разных уголках дома, может обойтись в кругленькую сумму, уменьшив тем самым пресловутую экономию средств. Более того, при наличии данной схемы достаточно трудно оборудовать индивидуальный обогрев (если того требуют условия).
Небольшое заключение: система с одной трубой эффективна лишь при незначительных площадях. Если же понадобится счетчик тепла, то подводка все равно будет состоять из двух труб.
Узнать подробнее о монтаже и принципах работы такой системы вы можету тут
Двухтрубное отопление
Характеризуется наилучшей устойчивостью, идеальный вариант для дома в два этажа. Такую систему еще называют лучевой, хотя это не одно и то же.
Под лучевой схемой подразумевается также система из двух труб, но к каждому радиатору будет подводиться отдельная труба от гребенки-распределителя, который устанавливается приблизительно в геометрическом центре дома.
Преимущества данного способа заключаются в простоте регулировки процесса. В итоге мы имеем нечто схожее с подключением электрических приборов, когда каждый радиатор получает ровно столько тепловой энергии, сколько ему требуется для обогрева помещения, в котором он размещен. Таким образом, соблюдается общий баланс.
Двухтрубную систему крайне легко регулировать (в особенности, если она оборудована циркуляционным насосом). При этом количество этажей не имеет значения в принципе – гидравлика магистралей практически не влияет на эффективность отопления. Но если дом проектируется вместе с системой отопления, то можете проложить трубопровод под поверхностью пола и оборудовать именно лучевой способ обогрева. Для него зачастую требуется меньше средств, чем для однотрубного, да и настраивать ее в разы проще.
Детально ознакомится с устройством такой системы можно в этой статье
Делаем небольшие выводы
Еще раз отмечаем, что универсальная схема отопления двухэтажного дома в природе не существует. Нет такого метода, который подходил бы для всех случаев. Установку системы, а особенно ее проектирование, лучше доверить специалистам. Так вы сэкономите не только время и силы, но и деньги, как не парадоксально это звучит.
Теперь – непосредственно к выводам, что мы сегодня выяснили в данной статье.
Схема отопления двухэтажного дома
Возможность двухтрубной отопительной системы: двухэтажный загородный коттедж
Для обогрева двухэтажного загородного коттеджа наиболее эффективным способом является двухтрубное отопление частного двухэтажного дома.
Такая система хороша тем что, помимо простоты ее установки, в нее не нужно включать много добавочных устройств. Если есть желание, в двухтрубную систему можно включить теплый пол, полотенцесушиель и много других устройств и агрегатов.
Компоненты двухтрубной системы отопления
Если все же владелец двухэтажного дома решил остановить свой выбор на установке двухтрубной отопительной системы, то многие детали лучше всего продумать еще во время возведения здания. Если соблюдать такую рекомендацию, то можно достичь наиболее высоких показателей системы, что касается ее надежности, эффективности и производительности. Также монтаж отопительной системы, который производится во время строительства объекта, позволит сэкономить время и средства.
Чем руководствоваться, выбирая схемы разводки отопления в двухэтажном доме?
«Золотой серединой» с уверенностью можно считать двухтрубную систему.
Однако, утверждать однозначно, что она в любом случае окажется лучше однотрубной, нельзя – многое зависит от типа дома и расположения помещений в нем.
Если площадь этажа большим размером не отличается, и комнаты расположены в порядке убывания комфортности (например, детская – спальня – гостиная – кухня), то однотрубная система окажется более целесообразной.
Что касается коллекторной системы, то из-за значительных затрат на покупку материалов и монтаж рекомендовать ее пока можно лишь в исключительных случаях. Примером тому могут служить дома, часть которых сдается в аренду либо где помимо семьи проживает прислуга. То есть там, где домовладелец имеет ограниченный доступ в некоторые помещения, вследствие чего он не может непосредственно регулировать теплоотдачу установленных там радиаторов.
Схемы разводки отопления двухэтажных домов
Когда выбирается схема разводки отопления двухэтажного дома, основное внимание уделяется его эффективности.
К основным требованиям, предъявляемым к системам теплоснабжения, относятся:
- поддержание определенной температуры на протяжении конкретного отрезка времени;
- работа оборудования в автоматическом режиме;
- удобное управление.
Схема, согласно которой создается система обеспечения двухэтажного дома, бывает двух видов:
- однотрубного типа, изображенного на фото. Данный способ подразумевает последовательное соединение всех отопительных радиаторов, в результате чего создается некое подобие цепочки. Проходя через элементы системы, вода передает тепло батареям, а те в свою очередь окружающему воздуху в помещении. Добиться равномерного обогрева всех комнат в двухэтажном доме можно путем последовательного увеличения количества секций у радиаторов (детальнее: «Возможные схемы отопления двухэтажного дома, рассмотрим варианты реализации своими руками»). Подобный способ решения проблемы одновременно считается недостатком однотрубного теплоснабжения, поскольку, чем дальше от источника тепловой энергии находится помещение, тем больше секций необходимо установить в нем;
- двухтрубная разводка отопления в двухэтажном доме более эффективна, чем однотрубная, но и более дорогостоящая. Она отличается тем, что каждый радиатор подключают к системе индивидуально. К батарее подсоединяют по одной трубе подводки и обратки. Благодаря данной схеме разводки системы отопления помещение прогревается более эффективно и даже в самых больших по площади комнатах можно регулировать температурный режим.
Типы и достоинства двухтрубной отопительной системы
Технической особенностью отопительной системы данного типа является то, что она состоит из двух магистралей трубопровода. Один используется для транспортировки нагретого в котле теплоносителя непосредственно к источникам отопления – радиаторам. А второй контур необходим для оттока из радиаторов уже отработанного теплоносителя – остывшей жидкости, которая отдала свое тепло.
В такой системе, как попутная двухтрубная система отопления, наблюдается равная температура теплоносителя, поступающего одновременно в отопительные приборы системы.
Схема двухтрубной системы отопления
Многие полагают, что стоимость двухтрубной системы, по сравнению с более простой однотрубной, увеличивается практически вдвое – ведь необходимо брать труб в два раза больше. Но это не так. Дело в том, что для правильного построения правильно функционирующей однотрубной системы следует применять трубы большего диаметра, поскольку они способствуют более активному перемещению теплоносителя и отработанной жидкости. А при создании двухтрубной системы используются трубы значительно меньшего диаметра, стоимость которых – ниже.
Такая же ситуация отмечается и при приобретении дополнительных комплектующих системы – вентилей, сгонов, соединительных элементов. Изделия большего диаметра стоят дороже. То есть, можно сделать простой вывод – на самом деле приобретение материалов для двухтрубной системы обойдется вам не намного дороже, чем для однотрубной. А вот эффективность ее работы – значительно выше.
Основные элементы двухтрубной системы отопления
Весомым преимуществом двухтрубной системы служит еще один аспект – в такой отопительной системе существует возможность установки на каждый радиатор вентилей, посредством которых можно контролировать уровень нагрева элемента. Кроме того, посредством таких вентилей можно также существенно экономить расход воды и электроэнергии на ее нагрев.
Многих владельцев домов с однотрубной системой нередко огорчает то, что весьма толстую отопительную трубу невозможно скрыть – а это существенно портит общее впечатление от комнаты. В то время, как трубы, используемые при более сложной двухтрубной системе, являются более тонкими – и спрятать их не составит труда. Да и в том случае, если трубы на виду – они не привлекают особого внимания.
Учитывая все очевидные преимущества двухтрубной системы – большую эффективность, невысокую стоимость и эстетичность, можно с уверенностью останавливать свой выбор именно на ней. Что и делают большинство владельцев загородных домов.
Система отопления частного дома
Существует два типа двухтрубной отопительной системы – горизонтальная и вертикальная 2-х трубная система отопления. Основное различие данных видов – в оси расположения трубопровода. Посредством данных труб производится соединение всех элементов отопительной системы. Разумеется, каждый вид имеет и свои недостатки, и достоинства. Общими для обоих типов можно назвать такие достоинства – прекрасная гидравлическая устойчивость и высокий уровень теплоотдачи.
Горизонтальная двухтрубная система отопления должна быть установлена в одноэтажных строениях, где трубопровод отопления имеет довольно большую длину. В таких домах подсоединение радиаторов отопления к горизонтально расположенной системе – наиболее практичное решение вопроса.
Горизонтальная двухтрубная система отопления
Вертикальная двухтрубная схема отопления является несколько дороже горизонтальной. Однако, поскольку стояк располагается вертикально, это позволяет применять ее даже в многоэтажных домах. При этом каждый этаж отдельно врезается в центральный отопительный стояк. Кроме того, преимущества вертикального типа отопительной системы состоит еще и в том, что в ней не скапливается воздух – при возникновении пузырьки сразу же поднимаются вертикально, прямо в расширительный бак.
Вертикальная двухтрубная схема отопления
Какой бы тип системы вы не выбрали, следует учитывать, что нужно непременно проводить балансировку. При выборе вертикальной системы балансировка двухтрубной системы отопления требуется самому стояку. Когда проходит горизонтальная регулировка двухтрубной системы отопления, ей подвергаются петли.
Двухтрубные отопительные системы в двухэтажных домах: модернизация
Многие владельцы загородных домов и коттеджей нередко дорабатывают уже существующую отопительную систему. Это является довольно практичным, так как стандартное отопление 2 этажного дома не всегда позволяет добиться максимально высокого результата. Можно заметить что чаще всего популярностью пользуется установка в систему таких компонентов, как расширительный бак и насос. Модернизировав отопительную систему посредством таких элементов, можно не только повысить эффективность системы отопления, но и снизить затраты, которые уходят на обогрев теплоносителя.
Установка расширительного бачка
Такой элемент отопительной системы нужно установить в как можно более высокой точке дома. Идеальным расположением расширительного бачка будет чердак дома. Такой компонент позволит организовать более свободную циркуляцию теплоносителя по магистралям, причем он не будет создавать излишков давления. Если установить такой бочек с некоторым запасом, то это обеспечит циркуляцию необходимого объема теплоносителя, который использует отопление в 2х этажном доме.
Расширительный бачок в системе отопления
Установка насоса
Двухтрубная отопительная система с естественной циркуляцией является немного устаревшим вариантом для домов современного типа. Монтаж насоса в двухтрубную отопительную систему может повысить эффективность всей системы. Врезка насоса в трубопровод обратки поможет ускорить нагрев системы для наиболее оптимальной температуры. Также это поможет сэкономить средства на оплату топлива. Насос также позволяет увеличить скорость циркуляции теплоносителя по трубам.
Установка циркуляционного насоса
Тупиковая система отопления
Среди множества существующих видов отопительных систем выбор застройщиков часто останавливается на тупиковой схеме. Что такое тупиковая система отопления?
Так называют одну из разновидностей двухтрубных сетей, для которой характерной является разница в продолжительности подающего и обратного трубопроводов. Хотя и в однотрубном варианте тупиковая система также возможна.
Теплоноситель в такой схеме движется в противоположных направлениях по подающей и обратной трубе. В свою очередь, тупиковая система также делится на два типа: вертикальный и горизонтальный.
- Вертикальная схема предполагает присоединение радиаторов к стояку. В этом случае имеет место неравномерная циркуляция теплоносителя. Так как циркуляционные кольца, расположенные ближе к стояку, короче отдаленных. В этом случае помещения, находящиеся далеко от источника тепла, прогреваются дольше и хуже ближних. Такие сети используются, как правило, в многоэтажных постройках.
- Горизонтальная тупиковая разводка системы отопления более экономична и проста в монтаже. Состоит из серии приборов отопления, объединенных в общую схему подающим и обратным трубопроводами. С естественной циркуляцией теплоносителя данная схема может работать в зданиях малой площади и объема. Для других случаев необходима организация принудительного движения горячей воды по системе.
Двухконтурная разводка батарей
Двухтрубная система отопления отличается от однотрубной разделением на две трубы — подачи и возврата теплоносителя. Она обеспечивает равномерный обогрев всех комнат. Такую разводку используют в большинстве новых домов.
Принцип работы
В двухтрубной схеме вода из котла поступает к радиаторам по подающей трубе (магистрали).
Возле каждого радиатора подающая магистраль имеет соединительный входящий патрубок, через который теплоноситель поступает в батарею. Подающая магистраль заканчивается возле последнего радиатора.
Кроме входящего патрубка, у каждого радиатора предусмотрен выходящий патрубок. Он соединяет её с обратной трубой. Обратная магистраль начинается от первой батареи и заканчивается входом в котёл.
Таким образом, нагретая вода поступает в радиаторы равномерно и одинаковой температуры. Из каждого радиатора вода выводится в обратную трубу, где собирается и подаётся в котёл для последующего нагрева. Благодаря такому движению теплоносителя все комнаты в помещении прогреваются одинаково.
Чем отличается
Двухтрубная система отопления включает в себя элементы однотрубной системы и дополнительные устройства. Кроме котла, радиаторов, труб подачи и обратного сбора воды (так называемой обратки), двухтрубная схема включает также циркуляционный насос.
Большая протяжённость магистралей, наличие углов и поворотов в трубах подачи осложняет движение теплоносителя. Поэтому необходима его принудительная циркуляция электрическим насосом.
Фото 1. Циркуляционный насос модели 32-40, напряжение 220 Вольт, производитель — «Oasis», Китай.
Также в двухтрубной схеме присутствует больше кранов, регулирующих подачу воды и её количество. Такой кран устанавливается перед каждым радиатором — на входе и на выходе.
Классификация по расположению
В горизонтальной двухтрубной системе трубы соединяют радиаторы горизонтально. Такая схема работает в отоплении одноэтажного дома или одного этажа многоэтажного коттеджа.
В вертикальной двухтрубной системе трубы соединяют радиаторы, расположенных друг над другом, в одном «стояке». При этом есть отличия от однотрубной вертикальной схемы. Здесь — благодаря наличию трубы подачи и обратки, в вертикальном отоплении могут использоваться батареи любой ширины — многосекционные (поскольку стояки подачи и обратки могут быть удалены друг от друга). Поэтому эффективность двухтрубного вертикального обогрева — выше.
Справка! Желательно, чтобы батареи комнат, расположенных друг над другом, имели одинаковое количество секций. Так проще прокладывать вертикальную трубу обратки.
Нижняя и верхняя обвязка: что эффективнее
Термин «нижней» и «верхней» обвязки обозначает способ подключения батарей в систему отопления. При нижней обвязке входящая вода попадает в батарею через нижний патрубок.
Если она выходит из радиатора также внизу, то эффективность работы радиатора будет снижена на 20-22%.
Если выходящий патрубок будет расположен вверху, то эффективность работы радиатора будет снижена на 10-15%. В любом случае при нижней подаче воды в батареи эффективность обогрева снижается.
При верхней обвязке (подаче) входящий патрубок подключается к радиатору в верхней части. В таком случае движение теплоносителя организовывается эффективнее, батарея будет работать на 97-100% (97% — если входящие и выходящие патрубки расположены с одной стороны радиатора, и 100% — если входящий патрубок с одной стороны сверху, а выходящий — с другой стороны снизу).
Достоинства и недостатки
- Подходит для организации отопления частных домов большой площади, при этом в систему обязательно врезается циркуляционный насос.
- Обогревает все комнаты на этаже или в стояке равномерно.
- Обходится дороже однотрубной системы, поскольку требуется вдвое больше материалов — труб между котлом и радиаторами, а также соединительных устройств, кранов, вентилей.
- Циркуляционный электрический насос делает работу системы зависимой от наличия электричества.
Важно! Увеличение количества труб и количества теплоносителя в системе — приводит к росту гидродинамического сопротивления и не даёт возможность воде двигаться самотёком. Необходима принудительная циркуляция и работающий циркуляционный насос
Отопительная двухтрубная система
В данной системе тепловой носитель проходит цикл нагревателя к радиаторам и обратно.
В подобной системе два трубопровода: по первому подается и делится горячий тепловой носитель, а по второму – в котел идет назад охлажденная жидкость.
Система из двух труб так делится на горизонтальную и вертикальную.
Плюсы вертикальной системы— при эксплуатации не появляются воздушные пробки, что, правда, выполняют такое подключение достаточно не дешевым. При помощи данной системы можно подсоединить каждый этаж к индивидуальной магистрали.
Для больших приватных домов очень часто применяется горизонтальная система отопления. Тут батареи подсоединяются к горизонтальному трубопроводу.
Воздушные пробки выходят при помощи воздухоотводчиков. Такая система обогрева также делится на системы с верхней и нижней разводкой.
В горизонтальной системе с нижней разводкой нагретый трубопровод размещен в подвальном помещении, а обратный стояк размещен еще ниже.
Дабы сделать лучше циркуляцию котел устанавливают пониже уровня радиаторов, и вдобавок ниже котла размещен обратный стояк. Дабы вывести воздух из сети, в контур включают верхнюю воздушную линию.
В отопительной системе с верхней разводкой верхний трубопровод проходит на чердаке, если у строения покатая крыша.
Преимущество отопительной системы с двумя трубами – это монтаж автотерморегуляторов теплоснабжения, что даёт полную возможность температурные регулировки в индивидуальных помещениях.
Сюда же отнесем независимость работы устройств цепи, которую обеспечивает специальная коллекторная система.
Отличие двухтрубной от системы с одной трубой в том, что в первую можно включать добавочные батареи уже после подсоединения ключевых, а еще возможность продлевания в горизонтальных и вертикальных направлениях.
В отличии от однотрубной, тут также легко можно поправить возможные ошибки.
Недостатки данной системы минимальны, если Вы обладаете необходимым числом финансовых средств и имеете возможность вызвать мастера.
Монтаж системы обогрева с нижней горизонтальной конструкцией разводки трубопровода
Данная система позволяет располагать бачок открытого типа в хорошем теплом месте. Также, имеется возможность соединять расширительный и расходный бачки дают возможность Вам пользоваться горячей водой конкретно из самой системы обогрева.
В системах с циркуляцией принудительного типа для сокращения расхода труб, отводящий и подающий стояки размещены на уровне первого.
- Угловые соединители по направлению вниз устанавливаются на патрубках котла.
На полу, под стенами устанавливаются две ветви труб. Одна ветка присоединена к подающему выходу котла, а остальная на принимающий выход.
Монтаж системы обогрева с верхней горизонтальной конструкцией разводки
Недостатки подобной системы заключаются в том, что экстенсивный бачок ставится вне тёплого помещения на потолочном перекрытии.
- К выходящему из котла отрезку трубы присоединяют угловой соединитель, дабы развернуть трубу вверх.
- При помощи тройников и уголков устанавливают верхнюю ветку, а тройники закрепляют над отопительными устройствами.
- Тройники спаивают с верхним отрезком трубы, а в точке пересекания ставят перекрывающий вентиль.
- После этого, на первом этаже, объединяют нижнюю ветку отводящей трубы, которая собирает в себя все, идущие из нижних батарей, трубы.
- В байпас устанавливают свободный конец отводящей трубы, который устанавливают в принимающий отрезок трубы.
Блоки ФБС: размеры и характеристики универсального строительного материала
Тупиковая система отопления что это такое
Системы радиаторного водяного отопления по своей конструкции являются разнообразными. В зависимости от количества магистральных линий, они могут быть однотрубными и двухтрубными, а по расположению стояков — горизонтальными и вертикальными (исходя из места прокладки подающей магистрали). В случае наличия вертикальной разводки, системы могут быть смешанными, а также с нижней и верхней разводкой. Схема прокладки магистрали определяет разделение на два вида систем: использоваться может тупиковая система отопления и система, при которой движение воды в магистралях попутное.
Каждая из отопительных систем имеет как свои достоинства, так и недостатки. Перед тем, как определиться с выбором системы при строительстве дома, нужно ознакомиться с сильными и слабыми сторонами существующих видов, ведь они могут стать определяющими в разных условиях.
Отопление коттеджей – виды систем и требования к оборудованию
На выбор отопительной схемы влияет главным образом площадь обогреваемых помещений, то есть общая протяженность трубопровода. Основная задача любой отопительной системы – равномерный обогрев помещений на всей протяженности трубопровода. Если в небольших одноэтажных домах организовать такую систему не составляет большого труда, то в коттеджах с двумя уровнями для решения этой же задачи нужно произвести серьезные расчеты.
Любая отопительная система состоит из главных элементов:
- котла или печи, которые могут работать на любом виде топлива;
- трубопровода;
- радиаторов;
- гидротехнического оборудования – насосов, кранов, датчиков;
- расширительного бака.
Элементы отопительной системы
Системы с установкой циркуляционного насоса
Любая схема отопления 2 х этажного частного дома должна обеспечивать постоянную циркуляцию теплоносителя по системе. При этом эффективность и скорость обогрева помещений напрямую зависит от уровня гидравлического давления в трубах. Очевидно, что самым простым решением этой задачи является циркуляционный насос.
Насосные схемы хороши тем, что при помощи небольшого и экономичного насоса в системе обеспечивается заданное давление, а горячая вода будет доставлена в любую точку контура независимо от его расположения. Энергопотребление такого прибора составляет от 25 до 50 Вт в час. Даже при ежедневной непрерывной работе в месяц счетчик намотает не более 40 кВт, что не влияет существенно на расход семейного бюджета. У такой схемы есть серьезный недостаток – она не работает в случае отключения электропитания. К сожалению, такие ситуации в России нередки, поэтому в зимний период необходимо иметь в своем распоряжении источник альтернативного питания, чтобы не остаться вообще без тепла.
Системы, основанные на естественной циркуляции
Зная основы термодинамики, можно разработать такую схему отопления, что насос вовсе не понадобится. Такая схема основана на способности нагретой жидкости подниматься вверх. Расположенный на уровне первого этажа котел или печь нагревает воду, эта вода устремляется наверх, запуская процесс движения теплоносителя по системе замкнутого трубопровода.
В системах без циркуляционных насосов невозможно обеспечить высокое давление, ведь его уровень зависит от температуры жидкости. По этой причине системы с естественной циркуляцией имеют свои особенности:
- для того, чтобы уменьшить сопротивление, диаметр труб должен составлять не менее 32 мм, это же касается трубок рабочих радиаторов;
- максимальная высота водяной трубы, по которой горячая вода поднимается и поступает в отопительный контур, должна составлять не более 6 метров, то есть системы с естественной циркуляцией могут качественно обогревать не более двух этажей;
- схема разводки должна быть максимально простой, если же протяженность труб велика, имеет смысл делать два контура;
- без использования насоса не будут работать системы теплого пола, поэтому его контур должен быть подключен отдельно.
Расширительные баки, открытые и закрытые системы
Однотрубная система отопления открытого типа с принудительной циркуляцией. Расширительные бак должен находиться в самой верхней точке.
Создавая отопление в двухэтажном частном доме своими руками, необходимо продумать вопрос о расположении расширительного бачка. Если планируется создание открытой системы, то бачок устанавливается в самой верхней точке отопительной системы. Чаще всего он стоит на верхушках вертикальных участков – это обеспечивает эффективное удаление пузырьков воздуха. Иногда его ставят и на обратную трубу, но такая схема не обеспечивает удаление воздуха и вынуждает устанавливать дополнительные трубы.
В закрытых отопительных системах используются:
- Герметичные расширительные бачки;
- Воздухоотводчики;
- Предохранительные клапаны;
- Термоманометры.
Герметичные баки представляют собой полые металлические конструкции с гибкой внутренней перегородкой. Эта перегородка выгибается и принимает на себя часть расширившегося при нагреве теплоносителя. Отопительная система остается полностью герметичной. Воздух удаляется через специальный воздухоотводчик, а если обнаружится превышение давления, оно будет сброшено посредством предохранительного клапана.
Открытые отопительные системы не требуют монтажа воздухоотводов и предохранительных клапанов, но они требуют установки бачка в самой верхней части. Что касается закрытых систем, то здесь бак ставится вблизи отопительного котла, вместе с «группой безопасности». В результате затраты на создание отопления в двухэтажном частном доме возрастают, но у жильцов появляется возможность создать отопление с незамерзающим теплоносителем.
В открытых отопительных системах использование иных теплоносителей, кроме воды, довольно проблематично. Поэтому мы делаем выбор в пользу закрытых систем, монтаж которых не вызовет огромных дополнительных расходов.
Система отопления двухэтажного дома
Существует несколько разновидностей систем отопления, которые могут быть использованы в жилой малоэтажной застройке. Они значительно отличаются по своей компоновке и составу. Эта статья посвящена следующим вопросам: какая схема отопления двухэтажного дома считается оптимальной, ее основные элементы, особенности построения и разводки. А также предоставлены формулы для самостоятельного расчета проекта отопления.
Разновидности систем отопления
Схемы отопления, помимо классификации по типу топлива, используемого котлом (газовые, твердотопливные, электрические), разделяют по следующим параметрам:
- по способу циркуляции теплоносителя – естественные/принудительные;
- по наличию избыточного давления – открытые/закрытые (безнапорные/напорные);
- по виду разводки контуров – горизонтальные/вертикальные, однотрубные/двухтрубные, верхние/нижние, последовательные/коллекторные (лучевые).
Рассмотрим подробней перечисленные компоновки отопительного оборудования применительно к двухэтажным жилым домам.
Естественная, принудительная, комбинированная циркуляция
Большинство современных схем отопления использует циркуляционные насосы для принудительной транспортировки теплоносителя в замкнутом контуре. Это позволяет:
- быстро и равномерно нагревать радиаторы на обоих этажах здания;
- поддерживать небольшой перепад температур между подачей и обраткой;
- создавать гидравлический напор 5-10 м и более (в зависимости от мощности циркуляционного насоса).
Недостаток напорной схемы – ее энергозависимость. При длительных отключениях электричества для поддержания работоспособности отопления требуется альтернативный источник электроснабжения.
Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома
Естественная (гравитационная) циркуляция теплоносителя до сих пор используется в схемах отопления двухэтажных домов с подвалами или цокольными этажами. Для неё характерна установка котла на самом нижнем уровне здания. Подача горячего теплоносителя осуществляется в разгонный коллектор – вертикальную трубу. Она оканчивается в своей наивысшей точке расширительным бачком. Теплоноситель перетекает по системе из-за разницы плотности холодной и горячей жидкости.
Если естественного гидравлического напора оказывается недостаточно, то циркуляцию теплоносителя обеспечивают за счет применения комбинированной схемы. В этом случае тепловой насос (достаточно маломощного агрегата) врезается не в разрыв магистрали подачи теплоносителя, а параллельно с ней. На участке подачи между двумя врезками (фактически – эта часть магистрали становится с байпасом) устанавливается кран или шаровый обратный клапан. При первичном запуске и/или интенсивном использовании отопления, теплоноситель по системе перегоняет циркуляционный насос. Если происходит сбой в электроснабжении (насос отключён) система самостоятельно (через обратный клапан) или принудительно (через байпасный кран) переводится на режим гравитационной циркуляции.
Расположение основных элементов системы отопления по гравитационной схеме движения теплоносителя в двухэтажном доме
Открытая и закрытая схемы
Её основное преимущество – простота обвязки котла. Открытая, зачастую гравитационная разводка, оборудуется атмосферным расширительным баком (он также выполняет функции воздухоотводчика и предохранительного клапана). Гидростатическое давление в открытом контуре равно расстоянию от зеркала воды в баке до самой нижней точки – обратки котла.
Закрытая компоновка характеризуется избыточным давлением, поэтому комплектуется мембранным расширительным бачком. При этом, если на стыках её элементов отсутствуют утечки, то обновление теплоносителя практически не требуется. Это служит хорошей профилактикой процесса формирования налетов накипи, которая снижает КПД теплопередачи и увеличивает гидросопротивление контуров.
Горизонтальная и вертикальная системы
Горизонтальная разводка используется не только в одноэтажных (одноуровневых) сооружениях. Она применяется как составная часть вертикальной, в схеме разводки отопления частного дома на 2 этажа. К примеру, стояк, проходящий от подвала или цокольного этажа к чердаку, является вертикальной разводкой, а подключённые к нему радиаторы отопления расположенные на этажах – горизонтальной.
Горизонтальная и вертикальная (двухтрубная) схема подключения
Схемы верхнего и нижнего подключения контуров
Они относятся к системам двухтрубного отопления. При верхней подаче, труба горячего теплоносителя выводится на чердак двухэтажного дома, затем оттуда разделяется на вертикальные и горизонтальные стояки. Обратка прокладывается в подвале. Для активации отопления достаточно открыть запорную арматуру на обеих магистралях и стравить воздух через единственный верхний воздухоотводчик.
В случае нижнего подвода теплоносителя подающая и обратная магистрали прокладываются в подвальном помещении, где к ним подсоединяются вертикальные стояки. При запуске отопления приходится стравить воздух уже с каждого из них.
Схемы двухтрубных систем отопления с нижней и верхней разводкой подающего трубопровода:
- Котел
- Циркуляционный насос
- Расширитель закрытого или открытого типа.
- Воздухосборник
- Кран Маевского
Важно! С точки зрения эффективности обогрева особой разницы для двухэтажного дома между верхней и нижней разводкой нет. Однако первую проще активировать, вторую – настраивать.
Коллекторная (параллельная) и последовательная схемы
Коллекторная
Последовательная
ДОСТОИНСТВА
Температура каждого радиатора регулируется независимо и с одного места
Сравнительно небольшой метраж труб
Теплоноситель распределяется равномерно без дросселирования
НЕДОСТАТКИ
Большой расход труб
Неравномерный нагрев радиаторов
Необходим скрытый монтаж трубопровода
Необходимость установки регулирующей арматуры на каждый радиатор отдельно
Для двухэтажного жилого дома со сложной планировкой рациональней использовать коллекторную схему подключения. Она способствует более точной регулировке температуры, а также экономии энергоресурсов.
Однотрубная и двухтрубная компоновки
Однотрубная система подачи теплоносителя (ленинградка) – это кольцо, проложенное по периметру этажа, к которому подсоединены радиаторы отопления. Для двухтрубного отопления характерна подача теплоносителя по одной трубе, а его возврат по другой.
В системах отопления для двухэтажных домов наиболее целесообразно применять двухтрубные схемы с принудительной циркуляцией теплоносителя.
Однотрубная разводка
Радиаторы подключаются в разрыв или параллельно трубопроводу (по байпасной схеме). Второй вариант предпочтительнее. Он предоставляет возможность отключения радиатора без остановки всей системы и слива теплоносителя.
Нижняя схема подключения радиаторов, в которой труба подачи горячего теплоносителя выполняет функцию байпаса:
- Котёл
- Расширительный бачок открытого типа
- Радиаторы отопления
- Кран Маевского для стравливания воздуха
- Кран для слива и наполнения системы
Эффективная высота однотрубной системы до 30м, что полностью перекрывает потребности 2-этажного дома. Тем не менее для неё известен ряд технических и эксплуатационных сложностей:
- В 2-х этажном доме для качественного и равномерного прогрева помещений применяется несколько однотрубных контуров. Такая схема требует особо точного согласования гидродинамических характеристик всех трубопроводов. В противном случае теплоноситель пойдет только по одному из контуров, имеющему меньшее гидродинамическое сопротивление.
- Низкая скорость теплоносителя приводит к его переохлаждению, что негативно отражается на камере сгорания котла.
- Даже со специальной арматурой, установленной на каждой из батарей, температуру в отдельном помещении регулировать сложно. При изменении тепловых настроек одного радиатора, полностью нарушается гидродинамическое сопротивление, а значит и эффективность всей системы.
Двухтрубная
Различают два типа двухтрубной системы (рис. ниже):
- Тупиковая схема (подача и обратка идут во встречных направлениях). Существенный недостаток тупиковой схемы – неравномерность нагрева радиаторов. Ближе к котлу они будут заметно горячее. На практике эта проблема решается установкой на радиаторы игольчатых дросселей или термоголовок. Они позволяют регулировать подачу теплоносителя в ручном или полуавтоматическом режиме соответственно.
- Петля Тихельмана (подача и обратка идут в одном направлении). Контур формируется таким образом, что образуются параллельные петли. Они характеризуются одинаковыми длинами и близкими параметрами гидравлического сопротивления. В результате температура всех радиаторов имеет одинаковые значения без использования корректирующего оборудования.
Проект системы отопления частного двухэтажного дома по схеме Тихельмана предусматривает подключение радиаторов во всех помещениях к одной петле, а не на несколько колец на каждый этаж, как в однотрубной схеме.
Особенности схемы Тихельмана:
- Использование большего количества радиаторов, чем в однотрубной схеме;
- Установка в сооружениях со сложной планировкой;
- Нет необходимости в принудительной балансировке контуров, приобретении и монтаже дорогостоящих регулировочных устройств;
- Все помещения прогреваются одновременно и равномерно;
- Простота обслуживания;
- Отсутствие резких перепадов температуры способствует долговечности отопительных коммуникаций и оборудования.
Основной недостаток петель Тихельмана – некоторое увеличение себестоимости монтажа, вызванное удлинением трубопроводов.
Технические особенности построения отопительной системы
На практике, для двухэтажных домов «чистая» схема Тихельмана используется редко. Чаще применяется обустройство двухтрубного стояка, соединяющего этажи, от которого уже разводятся петли на каждый этаж. Такая схема требует врезки в линию подачи балансировочного крана на каждый контур.
Циркуляционный насос рекомендуется устанавливать через параллельную врезку на каждом этаже. Использование одного агрегата не рекомендуется, хоть и допустимо. Причина заключается в следующем. Теплоноситель в предложенной схеме не будет передвигаться самотеком, как при попутной двухтрубной или однотрубной схеме. И при выходе из строя единственного циркуляционного насоса система отопления перестанет функционировать.
Основные элементы системы отопления
- Котёл. Независимо от того газовый он, электрический или твердотопливный основными его показателем является мощность (кВт). Также следует обратить внимание на количество контуров. Одноконтурные используются исключительно для отопления, двухконтурные еще нагревают воду для ГВС.
- Расширительный бачок. Для гравитационных систем открытого типа, для систем с принудительной циркуляцией и избыточным давлением – мембранного.
- Циркуляционный насос – для активации перемещения теплоносителя в контуре.
- Бойлер косвенного нагрева. Использует температуру теплоносителя для нагрева воды ГВС.
- Радиаторы отопления. Характеризуются материалом изготовления (чугун, сталь, биметалл), рабочим давлением, мощностью.
- Трубы. Подбираются по величине сечения и материалу изготовления – чугунные, стальные, медные, полимерные.
- Группа безопасности – элемент обвязки котла, включающий манометр, предохранительный и воздушный клапан.
- Гребенка (распределительный коллектор системы отопления) – узел равномерного распределения теплоносителя по системе. Может дополнительно комплектоваться термометрами, регулирующей и запорной арматурой.
- Гидрострелка – устройство для балансировки температуры теплоносителя.
Самостоятельный расчёт схемы отопления
Для расчета схемы необходимо собрать следующие исходные данные:
- Размеры всех внутренних помещений;
- Габаритные, наружные размеры сооружения;
- Размеры дверных и оконных проемов;
- Регион – средняя температура в зимний период;
- Требуемая температура внутри помещений;
- Позиционирование коттеджа по сторонам света;
- Высота и материал возведения наружных стен;
- Тип и толщина утеплителя на стенах, кровле, в подвале.
В конечном итоге на этапе закупок оборудования и материалов вам преимущественно потребуется знание мощности котла и радиаторов, на основе расчетов теплопотерь постройки, а также ряд гидравлических параметров для выбора насоса, расширительного бака и трубопроводов.
Расчет теплопотерь ограждающих конструкций
Его проще выполнить с использованием онлайн калькулятора (в интернете присутствует их достаточное количество). Однако результаты окажутся точнее, если воспользоваться соответствующей программой, к которой имеется развернутое объяснение. К примеру, можно скачать программу и видеоуроки к ней.
Теплопотери ограждающих конструкций – Тп, Вт;
- kвс – коэффициент теплопередачи внешних стены, Вт/(м 2 ×°C);
- fвс – площадь внешних стены;
- tр – температура воздуха внутри помещения, °C;
- ti – температура воздуха снаружи сооружения, °C.
- d1 – толщина основного материала стены, мм;
- λ1 – теплопроводность материала, Вт/(м×K);
- d2 – толщина утеплителя, мм;
- λ2 – теплопроводность утеплителя, Вт/(м×K);
- dn, λn – аналогичные показатели последующих слоев – черновой штукатурки, внешних и внутренних отделочных материалов;
- αвн – показатель теплоотдачи воздуха стене изнутри помещения;
- αнар – показатель теплоотдачи стены наружному воздуху.
- Мк – мощность котла;
- Тп – расчетные теплопотери дома.
- Ln – объем удаляемого воздуха, принимается 3 м 3 /час на 1 м 2 площади помещения;
- ρ – плотность воздуха внутри дома, принимается 1,1 кг/м 3 ;
- C – удельная теплоемкость воздуха, принимается 1 кДж/(кг×K);
- tp – температура воздуха внутри дома, °C;
- ti – температура воздуха снаружи строения, °C;
- k – показатель учета встречного теплового потока, принимается 1.
- ΔPpt – снижение напора в трубопроводе из-за трения, Па;
- R – удельные потери напора от трения (указываются в документации производителей труб), Па/м;
- L – общая длина трубопроводов, м.
- ΔРс – снижение напора в точках сопротивления, Па;
- Σξ – сумма показателей гидросопротивления на всех участках;
- V – скорость теплоносителя, м/с;
- ρ – плотность теплоносителя .
- V – скорость теплоносителя;
- m – расход теплоносителя, кг/с;
- ρ – плотность теплоносителя, кг/м 3 ;
- f – площадь сечения трубы, мм.
- Q – общая мощность системы отопления, кВт;
- Ср – удельная теплоемкость воды принимается 4,19 кДж/(кг×°С);
- ΔPt – разница температур подачи и обратки, °C.
kвс рассчитывается по формуле:
Все коэффициенты для расчетов берутся из нормативных документов – СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» (актуализированная редакция СНиП 23-02-2003). Таким же образом исчисляется расчёт теплопотерь через кровлю, оконные и дверные проемы, подвальное помещение. Все полученные данные суммируются.
Расчет мощности котла
Иногда мастера подбирают мощность котла и радиаторов по упрощенной методике – на каждые 10 м 2 площади помещения необходим 1 кВт мощности теплогенератора +12…15% резерв. Точнее тепловая мощность оборудование рассчитывается по следующей формуле:
Важно! Следует учитывать, что в этой формуле теплопотери должны включать расход тепла на вентиляцию помещений.
Затраты тепла на вентилирование
Этот вид теплопотерь (ε, Вт) для проектирования схемы отопления двухэтажного дома рассчитывается:
Гидравлические расчеты для схемы отопления
В маркировке любого циркуляционного насоса, среди прочих, особенно важны две следующие цифры, к примеру, 25/40 или 25/80. Первая – соединительный размер, вторая – высота подачи жидкости. При этом основное назначение циркуляционного насоса состоит в преодолении гидросопротивления контуров отопления. На практике, насосы с маркировкой 25/60 способны обеспечивать циркуляцию теплоносителя в радиаторных схемах с 15 тепловыми приборами или теплых водяных полов до 130м 2 .
Чтобы точнее подобрать параметры насоса необходимо рассчитать гидравлическое сопротивление системы.
Гидропотери в трубопроводе
Потери напора от трения теплоносителя в трубах:
Гидропотери в местах максимального сопротивления
Местами максимального сопротивления считаются фитинги, запорная арматура, любые устройства и оборудование врезанные в систему:
Расчет скорости теплоносителя
Расчет расхода теплоносителя
Расчет объема бака
Независимо от его типа (закрытый, открытый), упрощенно его емкость можно принять на 10-15 % больше объема всего теплоносителя в системе.
Заключение
Схема отопления для двухэтажного дома – это сложная инженерная система, включающая множество взаимосвязанных элементов. Их расчет и подбор таит множество нюансов, изучение которые лучше доверить профильным инженерам.
Самостоятельное упрощенное проектирование отопительных коммуникаций также возможно. При этом обязательно следует согласовывать свои действия с практикующими специалистами с соответствующей квалификацией.
Источник https://v-teplo.ru/shema-otopleniya-dvyhetajnogo-doma.html
Источник https://eco-kotly.ru/otoplenie-dvuhetaznogo-doma-shema-varianty-shem-otoplenia-odno-i-dvuhtrubnoe-otoplenie-shema-tihelmana-zakrytye-i-otkrytye-sistemy/
Источник https://www.project-home.ru/blog/sxema-otopleniya-dvuxetazhnogo-doma-raznovidnosti-sistem