Проводка отопления в двухэтажном доме. Схемы отопления для двухэтажного дома. Коллекторная схема отопления двухэтажного дома
Для обеспечения тепла и комфорта в двухэтажном доме нужно правильно определить схему отопления двухэтажного дома. Система отопления является важнейшей инженерной системой жизнеобеспечения любого дома. Ее предназначением является возмещение теплопотерь и создание определенного температурного режима, который нужен прежде всего для проживающих в доме людей, но не стоит недооценивать и того фактора, что эффективная система отопления призвана обеспечить, в том числе, стойкость и долговечность строительных конструкций.
Расчет и проектирование лучше доверить инженерам-теплотехникам, которые оценят теплопотери, дадут рекомендации по утеплению дома, а также сделают детальный расчет, что позволит избежать излишних расходов на дорогостоящее оборудование. Но выбор схемы отопления двухэтажного дома может сделать сам заказчик, исходя из многолетнего опыта функционирования .
Классификация отопления
Виды источников тепловой энергии — теплогенераторов
Прежде чем выбирать ту или иную схему отопления, полезно узнать уже существующие виды и какой из них подойдет для конкретно решаемой задачи. Известно, что основным источником тепла являются различные виды теплогенераторов, в качестве которых могут выступать:
- Печи и камины. Этот вид отопления когда-то был основным, но сейчас используется все реже из-за высокой стоимости топлива (дров и угля) и невозможности эффективно управлять температурой в доме. В некоторых регионах, где отсутствует газоснабжение, этот вид отопления является безальтернативным выбором.
- Различные виды отопительных котлов, которыми могут быть: газовые, твердотопливные, жидкотопливные, электрические, - в зависимости от наличия доступа к различным энергоносителям и их стоимости.
- Альтернативные источники энергии. В эту категорию относятся: геотермальная энергия, получаемая , а также солнечная, которую преобразуют в тепловую солнечные коллекторы. Такой вид отопления находится в стадии бурного развития и пока применяется в нашей стране достаточно редко из-за высоких цен на оборудование.
Перспектива будущего — энергонезависимые дома
- Инфракрасное отопление. Источниками тепла являются специальные инфракрасные излучатели, которые используют в большинстве случаев электрическую энергию. Тепловая энергия при таком отоплении доставляется непосредственно «адресату» путем излучения. Для обогрева больших помещений или помещений с малой периодичностью появления в них людей инфракрасное отопление будет прекрасным выбором.
В некоторых ситуациях будет разумно сочетать различные виды теплогенераторов для отопления. Например, если имеется дачный дом, куда семья приезжает только на выходные. В этом случае будет разумно иметь газовый котел для основного отопления и электрический – для предотвращения замерзания зимой воды в системе и поддержания минимальной допустимой температуры в доме.
Виды теплоносителей
Любая система отопления должна перенести тепло, сконцентрированное в теплогенераторе до того теплового прибора, который обогревает конкретное помещение. Это делается при помощи теплоносителя, которыми могут быть:
- Воздух, который используется при отоплении печами, каминами, а также различными электрическими нагревателями. Ввиду того что воздух имеет низкую плотность, теплоемкость и коэффициент теплоотдачи, он сильно уступает жидкостным теплоносителям.
- Вода является практически идеальным теплоносителем в силу того, что обладает высокой теплоемкостью, плотностью, коэффициентом теплопередачи, и химической инертностью. Воду, подогретую котлом отопления, транспортируют к тепловым приборам при помощи системы трубопроводов.
В большинстве современных систем отопления в качестве теплоносителя применяют воду или различные антифризы, являющимися водными растворами этиленгликоля, пропиленгликоля или их комбинаций. Такое свойство как стойкость к незамерзанию при низких температурах может быть полезно в системах отопления таких домов, где не планируется проживание людей постоянно в зимнее время. В тех домах, где отопление будет работать всю зиму, применение антифризов экономически нецелесообразно.
Различные антифризы плохо «уживаются» с алюминиевыми радиаторами, некоторыми уплотнениями и трубами. Помимо этого теплоносители с содержанием этиленгликоля ядовиты. Поэтому использовать такие составы нужно только в тех случаях, когда без них просто не обойтись.
Виды отопительных приборов
Отопительные приборы можно разделить на два основных класса:
- Радиаторы – в переводе с латинского они переводятся как «излучатель», то есть такой прибор, который тепло передает в виде инфракрасного теплового излучения. Однако современные радиаторы не являются чисто излучателями, а еще передают часть тепла в виде конвекции, но свое название они сохранили.
- Конвекторы – передача тепловой энергии в помещение происходит за счет нагрева воздуха, а он уже отдает ее всем окружающим объектам. Такие отопительные приборы имеют медные (реже стальные) трубки, окруженные ребристыми теплообменниками. Воздух, попадая в теплообменник, нагревается его пластинами и поднимается, уступая место более холодному. Для того, чтобы воздухообмен был эффективным, вся конструкция конвектора помещена в специальный кожух.
В современных системах широко применяют еще такой способ отопления как «теплый пол» или «теплые стены», которые по своей сути представляют собой большой радиатор, передающий «львиную долю» тепла в виде излучения, а это повышает комфорт и позволяет снизить температуру воздуха в помещении примерно на 2 градуса, что ведет к экономии топлива примерно на 12%.
Типы радиаторов отопления
В системе отопления двухэтажного дома могут быть использованы совершенно разные , в зависимости от решаемых задач, площади помещения, проектных данных, предпочтений. Радиаторы можно разделить на несколько типов:
- Чугунные секционные радиаторы – те, которые мы привыкли видеть в квартирах и домах старой постройки. Они имеют большую массу и высокую тепловую инерционность, но зато нетребовательны к качеству теплоносителя, не подвержены коррозии, имеют высокую теплоотдачу. Такие радиаторы отлично вписываются в любой интерьер, особенно классический.
Чугунные секционные радиаторы — нестареющая классика
- Алюминиевые секционные радиаторы – прекрасный выбор для автономных систем отопления, но они более чувствительны к качеству теплоносителя, не терпят прямого контакта с медными трубами. Такие радиаторы прекрасно вписываются в любые интерьеры.
- Биметаллические секционные радиаторы представляют собой сочетание стальных или медных трубок, по которым циркулирует теплоноситель и алюминиевую поверхность, отдающая тепло в помещение. Такие радиаторы нетребовательны к теплоносителю, выдерживают высокое рабочее давление, внешне практически неотличимы от алюминиевых.
- Стальные – это цельная конструкция из проштампованной и сваренной листовой стали. Такие радиаторы имеют только два резьбовых подключения к системе отопления, что повышает их надежность. Высокая теплоотдача, малый вес, низкая инерционность, эстетичный внешний вид, - все это сделало их самыми популярными в автономных закрытых системах отопления домов.
Помимо перечисленных моделей производители еще выпускают различные дизайнерские модели, к которым можно отнести цельнолитые чугунные, стальные трубчатые и даже керамические. Высокая цена на эти приборы объясняется тем, что дизайнерские амбиции в них преобладают над инженерной рациональностью.
Цены на популярные модели радиаторов отопления
Радиаторы отопления
Схемы отопления двухэтажного дома
Количество реализаций системы отопления двухэтажного дома бесконечно, так как зависит от многих факторов: размеров дома, наличия бесперебойного электроснабжения, постоянства проживания в доме людей и т. д. Поэтому будет разумно рассмотреть несколько типовых схем, которые доказали свою эффективность.
Схема отопления дома с естественной циркуляцией
Название такой системы само говорит за себя – циркуляция теплоносителя в системе отопления происходит за счет естественных природных процессов. Работу такой системы можно рассмотреть на рисунке.
Вода, подогретая в теплообменнике котла, уменьшается в плотности и вытесняется более холодной и плотной водой их обратной линии. Именно эта разница весов горячей и охлажденной воды обеспечивает циркуляцию в системе отопления. В самой верхней точке стояка горячей воды оборудуется расширительный бак, который дает воде расширяться при нагревании, позволяет контролировать уровень воды в системе и при необходимости производить подпитку. Кроме этого, весь воздух, который неизбежно будет присутствовать в системе, будет выходить в расширительный бак.
Разводящие трубопроводы и обратные линии, называемые еще лежаками, для облегчения циркуляции воды всегда делают под уклонами: верхний лежак к радиаторам, а нижний – к котлу. В такой системе котел должен находиться в самой нижней точке. Подачу теплоносителя на радиаторы делают через стояки горячей воды, а слив охлажденной через обратные стояки.
Один из вариантов реализации двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией представлен на следующей схеме.
Следует обратить внимание в этой схеме на большое количество трубопроводов и их высокий условный проход - dу . Это объясняется тем, что в гравитационных системах для обеспечения циркуляции теплоносителя нужно минимизировать сопротивление, а это возможно только в трубах больших диаметров.
Системы с естественной циркуляцией, естественно, имеют преимущества:
- Независимость от электроснабжения – система отопления будет работать как при полном отсутствии электроэнергии, так и при перебоях в ее подаче.
- Доказанная долгими годами эксплуатации надежность и простота.
- Отсутствие насосов и малая скорость циркуляции теплоносителя делают такую систему бесшумной.
Несмотря на все преимущества, такие системы постепенно уходят в прошлое, так как уже не отвечают современным требованиям к системам отопления.
- Гравитационные системы чрезвычайно материалоемкие – для их монтажа применяются стальные трубы больших диаметров.
- Монтаж систем отопления со стальными трубами сложен технологически и занимает много времени.
- Системы с естественной циркуляцией имеют ограничения по площади обогреваемых помещений. По утверждениям специалистов суммарная длина горизонтальных участков (лежаков) не должна превышать 40 метров, а суммарная площадь 150 м2.
- Высокая инерционность - от момента запуска системы до прогрева всех радиаторов до расчетной температуры может пройти несколько часов.
- Большая разница температур подачи и обратки может плохо сказаться на теплообменнике котла.
- В теплоносителе гравитационных систем большое количество растворенного кислорода, что сказывается на коррозии труб и радиаторов, поэтому в таких системах можно использовать только чугунные или биметаллические радиаторы.
Системы отопления с принудительной циркуляцией
Практически все современные системы отопления используют только принудительную (искусственную) циркуляцию теплоносителя, что дает весомые преимущества:
- Использование циркуляционных насосов помогает отопить любую площадь при любой этажности здания.
- Диаметр труб может быть гораздо меньше, так как насос позволяет прокачивать теплоноситель с более высокой скоростью.
- Применение циркуляционных насосов позволяет снизить температуру в системах отопления при тех же параметрах теплоотдачи радиаторов, а это, в свою очередь, позволяет использовать более дешевые полимерные и металлопластиковые трубы.
- Возможность как общей, так и зональной регулировки в системах отопления.
Недостатками систем с принудительной циркуляцией являются:
- Зависимость от электроэнергии, что легко решается наличием источников бесперебойного питания или генераторов.
- Более высокий шум работы системы отопления, но при правильном расчете он не слышим человеческим ухом в отапливаемых помещениях.
Циркуляционный насос обычно врезают в систему отопления на обратной линии перед котлом, так как в этом месте самая низкая температура теплоносителя.
Чтобы принудительная циркуляция работала корректно, выбранная модель насоса должна отвечать параметрам системы. Существует специальная методика расчета ключевых характеристик — производительности и создаваемого напора. Чтобы не утомлять читателя формулами, предлагаем воспользоваться встроенными калькуляторами.
Калькулятор расчета производительности насоса
Отопительные системы загородных коттеджей высотой 2 и более этажа обычно проектируются инженерами–теплотехниками. Но хозяевам жилищ несложной планировки площадью до 200 м² не обязательно обращаться к специалистам – продумать и организовать обогрев здания можно самостоятельно. Задача данной публикации – пояснить, какая схема отопления двухэтажного дома лучше сочетается с конкретными условиями эксплуатации, котельным оборудованием и радиаторами. Предлагаем рассмотреть существующие варианты и выбрать оптимальный.
Виды отопительных систем
Практика показывает, что большинство домовладельцев выдвигает к системе отопления двухэтажного дома 3 основных требования:
- В доме всегда должно быть тепло.
- Минимальный расход энергоносителей – природного газа, дров, электричества и так далее.
- Красота. Трубы, арматуру и приборы обогрева желательно убрать с глаз, чтобы не портили интерьер.
Требования перечислены в порядке важности с точки зрения пользователей. О стоимости монтажа мы поговорим в процессе рассмотрения систем.
Пожелания вполне понятны, но их следует увязать с техническими возможностями. Например, в отдаленных регионах случаются перебои с подачей электроэнергии либо отсутствует магистральный газ. Отсюда совет: сначала определите основное топливо и резервный энергоноситель, подберите котел и . Отразите пожелания на бумаге – набросайте своими руками черновой проект.
Далеко не всегда хозяин дома может сам обустраивать инженерные сети – разрабатывать схемы, монтировать оборудование и трубы. В таком случае есть смысл обратиться к специалистам инженерной фирмы, которая занимается перечисленными работами. Например, в центральном регионе РФ услуги по установке котлов и монтажу систем отопления оказывает компания «ТеплоМосква».
Такой основательный подход позволит смонтировать схему отопления двухэтажного дома, которую не придется переделывать впоследствии. На выбор есть 5 вариантов систем:
- самотечная (она же – гравитационная и конвекционная);
- однотрубная;
- двухтрубная;
- лучевая (иначе – коллекторная);
- водяные контуры напольного обогрева, называемые теплыми полами.
Примечание. Первая схема подразумевает естественную циркуляцию теплоносителя по трубам и сообщающийся с атмосферой расширительный бак. В остальных реализован принцип принудительной циркуляции с помощью насоса и работа под давлением (используется закрытый мембранный бачок).
Пример чернового проекта отопления 2-этажного особняка
Указанные системы допускается комбинировать друг с другом. К примеру, на первом этаже сделать теплые полы, а на втором собрать лучевую схему. Теперь подробно рассмотрим каждый вариант по отдельности.
Схема с естественной циркуляцией
Чтобы понять принцип действия гравитационной системы, изучите типовую схему, применяющуюся в двухэтажных частных домах. Здесь реализована комбинированная разводка: подача и возврат теплоносителя происходит по двум горизонтальным магистралям, объединенным однотрубными вертикальными стояками с радиаторами.
Справка. Существуют и другие способы организовать самотек на двух этажах, например, разводить стояки прямо от расширительного бака трубами меньшего диаметра. Схема материалоемкая, с виду напоминает паука, а монтаж доставит немало хлопот.
Как работает самотечное отопление двухэтажного дома:
- Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.
- Нагретый теплоноситель движется по вертикальному коллектору и распределяется по горизонтальным магистралям, проложенным с уклоном в сторону радиаторов. Скорость течения невелика – порядка 0.1-0.2 м/с.
- Расходясь по стоякам, вода попадает в батареи, где успешно отдает теплоту и охлаждается. Под воздействием гравитации она возвращается в котел по обратному коллектору, собирающему теплоноситель из остальных стояков.
- Прирост объема воды компенсируется расширительным баком, установленным в самой высокой точке. Обычно утепленная емкость располагается на чердаке здания.
Принципиальная схема самотечной разводки с циркуляционным насосом
В современном исполнении гравитационные системы оснащаются насосами, ускоряющими циркуляцию и прогрев помещений. Перекачивающий агрегат ставится параллельно подающей магистрали и функционирует при наличии электроэнергии. Когда свет отключается, насос бездействует, а теплоноситель циркулирует за счет гравитации.
Сфера применения и недостатки самотека
Назначение гравитационной схемы – теплоснабжение жилищ без привязки к электричеству, что актуально в отдаленных регионах с частыми отключениями света. Сеть самотечных трубопроводов и батарей способна работать вместе с любым энергонезависимым котлом либо от печного (раньше говорили – парового) отопления.
Разберем отрицательные стороны использования самотека:
Замечание. Последний отрицательный момент не играет особой роли – затраченная на производство тепла энергия никуда не денется. Она вернется в процессе остывания трубопроводов.
Чтобы выполнить требование №1 (смотри первый раздел) в условиях ненадежного электроснабжения, хозяину двухэтажного частного дома придется нести расходы на материалы – трубы повышенного диаметра и облицовку для изготовления декоративных коробов. Остальные минусы некритичны – медленный прогрев устраняется путем установки циркуляционного насоса, недостаток экономичности – монтажом специальных термоголовок на радиаторы и изоляцией труб.
Если разработку самотечной схемы отопления вы взяли в свои руки, обязательно учтите следующие рекомендации:
Важный момент. Все элементы гравитационной схемы, расположенные на чердаке двухэтажного дома, не забудьте тщательно утеплить, дабы не греть холодную крышу.
Расчет и проектирование самотечного отопления в коттедже сложной планировки стоит доверить специалистам. И последнее: магистрали Ø50 мм и более придется исполнять стальными трубами, медью либо сшитым полиэтиленом. Максимальный размер металлопластика составляет 40 мм, а диаметр полипропилена выйдет просто угрожающим из-за толщины стенок.
Плюсы и минусы однотрубной схемы
Маленький плюс однотрубной разводки: одну ветку проще упрятать в стену либо под полы, нежели две. Отопительная сеть легко комбинируется с другими типами систем, работающих с принудительной циркуляцией.
Двухтрубная разводка – просто и надежно
Расписывать алгоритм работы двухтрубной схемы нет нужды, поскольку он прост до безобразия. Мимо всех отопительных приборов проложены 2 трубопровода – подающий и обратный. По первому горячий теплоноситель поступает в батареи, где охлаждается и возвращается в котел через второй. Подключение соответствующее – одна подводка врезана в подачу, вторая – в обратку.
Классическая тупиковая разводка. Здесь показано 1 плечо на каждом этаже, при необходимости их количество можно увеличить до 2-3
В двухэтажных загородных домах применяется 2 типа двухтрубных систем:
- Тупиковая или плечевая. Подающая и обратная магистраль заканчивается на последнем радиаторе, по факту теплоноситель меняет направления движения и течет обратно к котлу.
- Попутная (кольцевая, петля Тихельмана). Трубопровод подачи заканчивается на последней батарее, а обратки – начинается от самого первого радиатора, проходит остальные обогреватели и возвращается к источнику тепла. Направление движения воды не меняется, отсюда и название.
Примечание. Обе системы функционируют принудительно от насоса и в подавляющем большинстве случаев работают под давлением 1-2,5 Бар. Делать их открытыми бессмысленно, проще и удобнее поставить мембранный расширительный бак рядом с котлом.
В петле Тихельмана вода после выхода из батареи не разворачивается, а течет в прежнем направлении (классическая попутка)
Двухтрубные схемы практически безупречны, поэтому начнем с перечисления недостатков:
- протяженные ветви с большим числом отопительных приборов требуют глубокой балансировки, но при количестве батарей 5-6 шт. проблем не возникнет;
- трубопроводы петли Тихельмана неизбежно натыкаются на дверные проемы, которые приходится огибать разными способами;
- отопительная сеть, собранная из полипропилена, обойдется дороже аналогичной однотрубной системы;
Минусов у двухтрубных схем действительно мало: они надежны, стабильны в работе, легко поддаются автоматической регулировке и одинаково хорошо функционируют с теплым полом, радиаторами и другими видами обогревателей. Плечи тупиковой разводки могут делаться разной длины и загруженности по числу батарей, а петля Тихельмана – образец гидравлического равновесия, не нуждающийся в балансировке.
Для справки. В дачном коттедже площадью до 200 м² удастся обойтись диаметрами труб 10-20 мм (внутренний), не более.
Принцип коллекторного распределения теплоносителя
Лучевая схема – это современная разновидность двухтрубной разводки, удовлетворяющая всем новым и старым требованиям: эффективность, экономичность за счет автоматизированного управления, полностью скрытая прокладка труб и так далее. В чем особенности системы:
- Теплоноситель от котла направляется в главный распределительный узел – коллектор.
- Радиаторы подключены подводками DN10-15 к гребенке по двухтрубной схеме, каждый к своей паре штуцеров на подающем и обратном коллекторе. Магистрали отсутствуют.
- Подводящие трубы утеплены и проложены скрыто по любому удобному маршруту – под напольным покрытием, за натяжными потолками либо в стенах.
- С помощью расходомеров коллектора (ротаметров) доступна ручная регулировка количества воды, направляемой к батарее. Если гребенку оснастить сервоприводами, подключенными к комнатному терморегулятору, управление потоком теплоносителя будет производиться автоматически.
Совершенство коллекторных схем отопления двухэтажных домов несколько омрачает высокая цена материалов. Гребенки с ротаметрами, трубный утеплитель, сервоприводы, - все указанные элементы стоят приличных денег. Недостаток второй: подобную систему сложно собрать в обжитых помещениях, не делая ремонта. Чтобы упрятать пучок трубопроводов, придется разобрать полы либо снять обшивку потолков.
Контуры напольного обогрева
Как и коллекторная схема, водяной теплый пол монтируется в процессе строительства или ремонта двухэтажного дома. Есть 2 способа устройства напольного обогрева:
- замоноличивание змеевиков из труб в цементно-песчаной стяжке;
- раскладка труб греющих контуров в без заливки стяжки.
Для справки. Бетонирование трубопроводов принято делать на первых этажах жилых зданий. Второй способ применяется для прокладки внутри деревянных перекрытий.
Концы труб Ø16 х 2 мм, уложенных змейкой либо улиткой, подсоединяются к гребенке, о которой говорилось выше и подробно рассказано . Коллектор со смесительным узлом или термоголовками RTL обеспечивает подачу в контуры теплоносителя с температурой не выше 50 °С.
Преимущества теплого пола очевидны – реальная экономия энергоносителей 15-20% за счет нагрева поверхности до температуры 20-25 °С и комфорт для проживающих в доме. Теперь о негативных моментах:
- Устройство теплого пола в двухэтажном жилище – затея не из дешевых. По стоимости материалов и монтажа это самый дорогой вариант отопления помещений.
- Греющие контуры, особенно в цементной стяжке, очень инертны в плане регулировки. Представьте, холодный монолит выходит на рабочий режим в течение суток. Чтобы комната не перегревалась, треть от потребной тепловой мощности должны поставлять батареи, быстро реагирующие на изменение температуры воздуха.
- В случае неисправности либо утечки воды в контуре бетонную стяжку придется ломать.
Способ устройства теплых полов без цементной стяжки
Невзирая на перечисленные проблемы, теплые полы используются домовладельцами все чаще – слишком уж комфортный обогрев и ощутима экономия топлива. В отличие от других систем отопления, греющие контуры абсолютно не портят интерьер помещений.
Выбираем подходящую схему
После ознакомления с применяемыми в двухэтажных домах системами отопления пришло время вернуться к вашему черновому проекту, где подобраны типы радиаторов и котла, определена расстановка данного оборудования и перечислены пожелания. Дальше выбираем схему в соответствии с рекомендациями:
Совет. Напольное отопление без радиаторной сети подходит далеко не всем. Чтобы прогреть помещение теплым полом, его поверхность придется довести до 30 °С и более. Длительное пребывание в такой комнате у многих вызывает ощущение духоты и дискомфорта.
В маленьком дачном домике на 2 этажа стоит сделать однотрубную систему из труб ППР. При 3-4 батареях на каждой ветви она будет работать безукоризненно. Использовать «ленинградку» в большом коттедже мы не рекомендуем. Подробнее о выборе разводки смотрите на видео от эксперта:
О совместимости с различными котлами
При выборе схемы отопления в двухэтажный дом нужно учесть тип источника тепла. Например, с настенным газовым котлом способны работать все системы, кроме гравитационной. При отключении электричества теплогенератор попросту остановится. Лучший вариант для самотека – энергонезависимый напольный агрегат либо кирпичная печь с водяным контуром (баком – котлом, но не змеевиком!).
Прямая стыковка самотечной разводки с твердотопливным котлом крайне нежелательна, хотя домовладельцы все равно это делают.
Из-за малой скорости движения и медленного отбора теплоты отопительный агрегат станет перегреваться и закипать, рано или поздно случится авария. Обязательно нужна буферная емкость, отбирающая лишнюю энергию, причем подключенная по всем правилам самотека – большими диаметрами и с уклонами. Сооружение выйдет громоздким и некрасивым.
Закрытые системы двухэтажных домов совместимы с любыми котлами, в том числе двухконтурными. Единственная рекомендация: при подключении к твердотопливным агрегатам лучше использовать , который не даст теплоносителю закипеть и предотвратит аварию.
Система автономного отопления частного загородного дома – сама по себе является весьма непростым по планированию и практическому воплощению проектом. Требуется учесть массу нюансов, провести необходимые теплотехнические расчёты, правильно выбрать все требуемое для системы оборудование по типу и техническим характеристикам, определиться со схемами его установки и прокладки необходимых коммуникаций, грамотно осуществить монтаж и провестипуско-наладочные работы. Все это делается для того, чтобы создание в жилых помещениях наиболее оптимального микроклимата в полной мере сочеталось с простотой эксплуатации системы отопления, безотказностью ее работы и, в обязательном порядке — с максимально возможной экономичностью.
Ну а если разрабатывается схема отопления 2 х этажного частного дома, то задача становится еще сложнее. Мало того что возрастает количество помещений и протяженность тепловых трасс. Важно добиться необходимого равномерного распределения тепла по всем помещениям, вне зависимости от того, на каком этаже они расположены и какую имеют площадь.
В настоящей публикации будут рассмотрены основные элементы системы отопления частного дома и приведены несколько схем, которые уже проверены в эксплуатации. Безусловно, необходимо упомянуть о преимуществах и недостатках каждого из вариантов.
Какие существуют системы отопления?
Прежде всего необходимо рассмотреть и сравнить две базовые схемы – системы отопления открытого и закрытого типа. В чем их главное различие?
По трубам циркулирует теплоноситель – жидкость с высокой теплоёмкостью , переносящая тепловую энергию от места нагрева – отопительного котла, к точкам теплообмена – радиаторам, конвекторам, контурам теплых полов и т.п . Как и любое физическое тело, жидкость имеет свойство расширения при повышении температуры. Но, в отличие, например, газов, она является несжимаемым веществом, то есть появляющимся излишкам объема нудно предусмотреть место, чтобы давление в трубах, по законам термодинамики, не возрастало до критических величин.
Для этого в любой системе отопления с жидким теплоносителем предусматривается расширительный бак. Его конструкция и место установки и предопределяет разделение отопительных систем на закрытые и открытые.
- Принцип устройства открытой системы отопления показан на схеме:
1 – отопительный котел .
2 – труба (стояк) подачи.
3 – расширительный бак открытого типа.
4 – радиаторы отопления.
5 – труба «обратки»
6 – насосный узел.
Расширительный бак представляет собой открытую емкость заводского или кустарного производства. Он имеет входной патрубок, который подключен к подающему стояку. Может дополняться патрубками для предохранения от перелива при заполнении системы, для восполнения недостатка теплоносителя (воды).
Главное условие – расширительный бак сам по себе должен быть установлен в самой высшей точке системы. Это нужно, во-первых, для того, чтобы излишки теплоносителя попросту не переливались наружу по правилу сообщающихся сосудов, а во-вторых, он служит эффективным возхдухоотводчиком – все пузырьки газа, образовавшиеся при работе системы, поднимаются наверх и свободно выходят в атмосферу.
Под № 6 на схеме показан насосный узел. Хотя очень часто системы открытого типа организуют по принципу естественной циркуляции теплоносителя, установка насоса – никогда не помешает. Тем более, если обвязать его правильно, с обводной петлей и запорными кранами – это даст возможность по мере необходимости переключаться с естественной циркуляции на принудительную и обратно.
К слову, установка открытого расширительного бака именно в верхней точке трубы подачи – вовсе не является каким-то обязательным правилом. Здесь возможны варианты, выбор которых производится исходя из специфических особенностей конкретной системы отопления:
а – бачок расположен в высшей точке главной трубы подачи, отходящей от котла. Можно сказать – классический вариант
б – расширительный бачок связан трубой с «обраткой». Иногда приходится прибегать к такому расположению, хотя у него есть существенный недостаток – бачок не выполняем в полной мере функции воздухоотводчик , и чтобы избежать газовых пробок, такое устройство придётся устанавливать специальные краны на стояках или непосредственно на радиаторах отопления.
в – бачок установлен на дальнем стояке подачи.
г – редко встречающееся расположение бачка с насосным узлом непосредственно после него на трубе подачи.
- Ниже приведена схема системы отопления закрытого типа:
Нумерация общих элементов сохранена по аналогии с предыдущей схемой. В чем главные отличия?
В системе установлен герметичный расширительный бак (7), имеющий особую конструкцию. Он разделен особой эластичной мембраной на две половины – водяную и воздушную камеру.
Работает такой бачок очень просто. При температурном расширении теплоносителя его излишки попадают в закрытый бак, увеличивая в объеме водяную камеру за счет растяжения или деформации мембраны. Соответственно, в противоположной воздушной камере возрастает давление. При снижении температуры давление воздуха выталкивает жидкий теплоноситель обратно в трубы системы.
Цены на расширительные баки
расширительный бак
Такой расширительный бак может быть установлен практически в любой точке системы отопления. Очень часто его располагают в непосредственной близости к котлу на трубе «обратки».
Так как система полностью герметична, следует обезопаситься от критического возрастания давления в ней при нештатных ситуациях. Это обуславливает обязательность еще одного элемента – предохранительного клапана , настроенного на определенный порог срабатывания. Обычно это устройство входит в состав так называемой «группы безопасности » (на схеме — №8). Ее стандартная комплектация включает:
«Группа безопасности» в сборе
1 – контрольно–измерительный прибор для визуального отслеживания состояния системы: манометр или совмещенное устройство – манометр-термометр.
2 – автоматический воздухоотводчик .
3 – предохранительный клапан с предустановкой верхнего порога давления или с возможностью самостоятельного регулирования этого параметра.
Группа безопасности обычно размещается таким образом, чтобы обеспечивалась простота контроля за состоянием системы. Нередко ее устанавливают прямо около котла. В этом случае верхние участки системы отопления потребуют дополнительных воздухоотводчиков на стояках или на радиаторах.
Системы с естественной и принудительной циркуляцией
О принципах естественной и принудительной циркуляции уже вскользь упоминалось, но стоит их рассмотреть поближе.
- Естественное перемещение теплоносителя по контурам отопления объясняется законами физики – разницей в плотности горячей и охлаждённой жидкости. Чтобы понять принцип, взглянем на схему:
1 – точка первичного теплообмена, котел , где остывший теплоноситель получает нагрев за счет внешних источников энергии.
2 – труба подачи разогретого теплоносителя.
3 – точка вторичного теплообмена – радиатор отопления, установленный в помещении. Он должен располагаться выше котла на величину h .
4 – труба « обрати, идущая от радиаторов к котлу.
Плотность горячей жидкости (Ргор ) всегда значительно меньше, чем охлажденной (Рохл ). Нагретый теплоноситель, таким образом, не может оказывать какого-либо значимого воздействия на более плотную субстанцию. Поэтому можно условно убрать верхнюю « красную« часть схемы, и рассмотреть процессы в трубе «обратки».
Получаются «классические» сообщающиеся сосуды, один из которых расположен выше другого. Такая гидравлическая система всегда стремится к равновесию – к обеспечению равного уровня в обоих сосудах . За счет превышения одного над другим в трубе обратки возникает постоянный ток жидкости в сторону котла. Такого естественным путем созданного напора при правильном планировании разводки достаточно для общей циркуляции теплоносителя по замкнутому контуру отопления.
Возможно, вас заинтересует информация о том, что такое
Чем больше величина превышения радиаторов над котлом (h), тем активнее естественное движение жидкости, но она не должна превышать 3 метров. Очень часто, чтобы добиться оптимального расположения, котел устанавливают в подвальном или цокольном помещении. Если это сделать невозможно, то стараются несколько понизить уровень пола в котельной.
Чтобы облегчить и стабилизировать естественную циркуляцию, ей помогают и гравитацией – все трубы контура располагают с уклоном (от 5 до 10 мм на погонный метр).
- Система принудительной циркуляции предусматривает обязательную установку специального электрического насоса необходимой производительности.
Как уже упоминалось, система может быть комбинированной – правильно обвязанный насос позволит проводить переключение с одного принципа циркуляции на иной. Это особо важно в тех случаях, когда подача электроэнергии в районе проживания не отличается стабильностью.
Оптимальным местом расположения насоса считается труба «обратки» перед входом в котел . Это, безусловно, не догма, но на этом участке он в меньшей степени будет подвержен влиянию высоких температур теплоносителя и прослужит дольше. В настоящее время все чаще приобретаются , которые конструктивно уже содержат циркуляционный насос с нужными параметрами.
Цены на разные виды котлов отопления
котел отопления
Преимущества и недостатки различных систем
Прежде всего, нужно отметить, что нет четкого разделения систем сразу по двум упомянутым параметрам. Так, открытая система может работать по принципам как естественной, так и принудительной циркуляции, в зависимости от своих конструктивных особенностей. То же самое в определенной мере можно сказать и о закрытой герметичной системе, хотя уже — с определёнными допущениями.
Но если рассматривать представленные в интернете проекты, то можно заметить, что открытая система чаще предполагает естественную циркуляцию или комбинированную, с возможностью переключения. Закрытые схемы отопления чаще всего предусматривают установку принудительной циркуляции – так они работают корректнее и легче поддаются регулировкам.
Так, рассмотрим основные преимущества и недостатки обеих систем.
Вначале – о достоинствах открытой системы с естественной циркуляцией.
- В системе открытого типа расширительный бак выполняет сразу несколько функций.
— Такая схема не требует установки группы безопасности, так как давление никогда не может достичь критических значений.
— Установка расширительного бака в высшей точке на трубе подачи обеспечивает самопроизвольный выход скопившихся газовых пузырьков. Чаще всего – этого вполне достаточно, и установки дополнительных воздухоотводчиков не потребуется.
- Система – чрезвычайно надежна в плане эксплуатации, так как не содержит сложных узлов. По сути, срок ее «жизни» определяется только лишь состоянием труб и радиаторов.
- Нет полной зависимости от подачи электропитания, не расходуется электроэнергия.
- Отсутствие электромеханических узлов – это бесшумность функционирования отопления.
- Ничто не мешает оснастить систему принудительной циркуляцией.
- Система обладает интересным свойством саморегуляции – интенсивность циркуляции теплоносителя зависит от скорости его остывания в радиаторах, то есть от температуры воздуха в помещениях. Чем выше нагрев, тем ниже скорость потока. Это зачастую позволяет сбалансировать систему без применения сложных регулировочных устройств.
Теперь – о ее недостатках :
- Правило установки расширительного бака в высшей точке часто приводит к необходимости его расположения в чердачном помещении. Если чердак холодный, то потребуется обязательная надежная термоизоляция бака – для предотвращения серьезных тепловых потерь и во избежание замерзания при низких зимних температурах.
- Отрытый бак не препятствует контакту теплоносителя с атмосферой. А это, в свою очередь, влечет два негативных момента :
— Во-первых, теплоноситель испаряется, значит, нужно следить за его уровнем. Кроме того, это ограничивает хозяев в выборе теплоносителя – испарение антифриза влечет определенные материальные затраты. Мало того, может измениться и концентрация химических составляющих, а для некоторых котлов (например, электролитных) это недопустимо.
— Во-вторых, жидкость постоянно насыщается кислородом из воздуха. Это приводит к активизации коррозионных процессов (особенно страдают стальные и алюминиевые радиаторы). И второй негатив – повышенное газообразование в процессе нагрева.
Алюминиевые радиаторы для открытых систем отопления — малопригодны
- Такая система вызывает определенные сложности при монтаже — требуется обязательное выдерживание требуемого уровня уклона. Кроме того, потребуются трубы разного диаметра, в том числе – большого, так как для каждого участка при естественной циркуляции нужно соблюсти нужное сечение. Это обстоятельств также осложняет монтаж и приводит к существенным материальным затратам, особенно при использовании металлических труб.
- Возможности такой системы весьма ограничены – при слишком большой удалённости от котла гидравлическое сопротивление труб может быть выше, чем создаваемый естественный напор жидкости, и циркуляция станет невозможной. Кстати, это полностью исключает и возможность использования «теплых полов» без специального дополнительного оборудования.
- Система – весьма инертна, особенно при «холодном запуске». Требуется серьёзный стартовый «импульс», то есть пуск к отла на большую мощность, чтобы обеспечить начало циркуляции жидкости. По тем же причинам – есть определенные сложности в тонкой балансировке системы по этажам и помещениям.
А сейчас взглянем на закрытую систему с принудительной циркуляцией.
Ее достоинства :
- При условии правильного подбора циркуляционного насоса система не ограничена ни этажностью здания, ни размером в плане.
- Принудительная циркуляция обеспечивает более быстрый и равномерный нагрев радиаторов при пуске. Она значительно легче поддаётся тонким регулировкам.
- Испарения теплоносителя и его насыщения кислородом не происходит. Нет ограничений ни по типу жидкости, ни по разновидности радиаторов.
- Герметичность системы предотвращает попадание воздуха в трубы и радиаторы. Газообразование в жидкости со временем постепенно сходит на нет, и легко устраняется воздухоотводчиками .
- Есть возможность использования труб меньшего диаметра. При их монтаже не требуется соблюдения уклона.
- Расширительный бак можно установить в любом удобном для хозяев месте в отапливаемом помещении — полностью исключается вероятность его замерзания.
- Разница температур на выходе из котла и в «обратке» при стабильной работе отопления – существенно меньше. Это обстоятельство значительно повышает срок службы оборудования.
- Такая система – наиболее гибкая в плане использования отопительных приборов. Она подойдет и для «классических» радиаторов, и для конвекторов и «тепловых завес», настенных или скрытых, и для контуров «теплого пола».
Недостатков немного, но они все же есть:
- Для корректной работы потребуется провести предварительный расчет всех составляющих системы – котла, радиаторов, циркуляционного насоса, расширительного бака, чтобы добиться полной согласованности их функционирования.
- Невозможно обойтись без установки «группы безопасности».
- Пожалуй, самый главный недостаток – зависимость от стабильности подачи электроэнергии.
Скорее всего, это потребует приобретения и установки источников бесперебойного питания (если конструкция не предполагает возможности переключения на естественную циркуляцию при энергонезависимом котле).
Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют
Цены на источники бесперебойного питания
источник бесперебойного питания
Схемы разводки в двухэтажном доме
Как развести трубы отопления по двухэтажному дому? Существует несколько схем, от самых простых до до статочно сложных.
Прежде всего, нужно определиться, будет система одно трубной или двухтрубной.
- Пример однотрубной системы показан на рисунке-схеме:
Однотрубная система — самая несовершенная
Радиаторы отопления как будто « нанизаны» на одну трубу, которая закольцована от выхода к входу в котел и по которой осуществляется и подача, и отвод теплоносителя. Очевидные преимущества такой схемы – ее простота и минимальный расход материалов при монтаже. На это, увы, ее достоинства и заканчиваются.
Совершенно очевидно, что от радиатора к радиатору температура жидкости падает. Таким образом, в помещениях, расположенных ближе к котельной, температура батарей будет существенно выше, чем в комнатах, расположенных дальше. Конечно, это можно в какой-то мере компенсировать разным количеством обогревательных секций, но видится это только в небольших по площади домах. Если учесть, что речь в статье идет о двухэтажном здании, то вряд ли такая схема станет оптимальным решением.
Часть проблем решается при монтаже однотрубной системы – « ленинградки», схема которой показана на рисунке ниже. Вход и вывод каждой батареи в этом случае соединены между собой перемычкой-байпасом, и потери тепла по мере удаления от котла уже не так значительны.
Схема «ленинградка» позволяет устранить часть проблем
«Ленинградка» поддается и еще большей модернизации. Так, на байпасе можно установить регулировочный вентиль. Такие же вентили можно установить и на одном или даже обоих патрубках радиатора (показаны стрелками). Это сразу открывает широкие возможности в более тонкой настройке системы отопления для каждого помещения в отдельности. Появляется доступ к каждому радиатору – его можно в случае необходимости попросту отключить или снять для замены, нисколько не нарушая при этом работоспособности всего контура.
Усовершенствованная «ленинградка» с запорными и балансировочными вентилями
Кстати, своей гибкостью, простотой, малым расходом труб «ленинградка» завоевала огромную популярность – ее часто можно встретить и в одноэтажных домах (особенно с выраженно большим периметром стен), и в многоэтажках. Вполне она подойдёт и для двухэтажного особняка.
И все же недостатков она не лишена. Полностью исключается возможность подключения к ней контуров теплого пола, полотенцесушителей и т.п . Кроме того, взаимное расположение помещений, дверей, выходов на балконы и т.п . не всегда позволяют протянуть трубы по всему периметру, а «ленинградка» в конечном счете должна представлять собой замкнутое кольцо.
- Двухтрубная система отопления – намного совершеннее. Хотя она и потребует большего расхода материалов и будет сложнее в монтаже, но все предпочтительнее остановиться на ней.
По сути она приставляет собой идущие параллельно друг другу трубы подачи и «обратки». Радиаторы при этом связаны патрубками с каждой из них . Пример показан на схеме:
Радиаторы подключены к трубам подачи и обратки параллельно, и каждый из них никоим образом не влияет на работу других. Каждую «точку» можно очень точно настроить индивидуально – для этого применяют байпасы-перемычки (поз. 1), на которые можно установить балансировочные вентили (поз. 2) или даже трехходовые регулировочные краны-терморегуляторы (поз. 3), постоянно поддерживающие стабильную температуру нагрева конкретной батареи.
Преимущества двухтрубной системы неоспоримы:
- Выдерживается общая температура нагрева на входе во все радиаторы.
- Существенно уменьшаются суммарные потери давления от гидравлического сопротивления труб. Это означает, что можно установить насос меньшей мощности.
- Любой из радиаторов можно отключить или даже снять для ремонта или замены – это не окажет влияния на систему в целом.
- Система очень универсальна, и к ней вполне можно подключать любые приборы теплообмена – радиаторы, теплые полы (через специальные коллекторные шкафы), конвекторы, фанкойлы и т.п .
Пожалуй, единственным недостатком двухтрубной системы является ее материалоемкость и сложность монтажа. Кроме того, расчетов при ее проектировании тоже прибавится.
Одним из сложных, но очень эффективных в работе вариантов двухтрубной системы является коллекторная или лучевая разводка. В этом случае от двух коллекторов – подачи и обратки, к каждому радиатору протянуты две индивидуальные трубы. Это безусловно, во много раз усложняет монтаж – и материала потребуется несравнимо больше, и спрятать коллекторную разводку тяжелее (обычно ее размещают под поверхностью пола). Но зато регулировка такой схемы отличается высокой точностью, и может проводиться с одного места – из коллекторного шкафа, оснащенного всем необходимым регулировочным и предохранительным оборудованием.
Кстати говоря, в масштабах двухэтажной постройки очень часто приходится прибегать к комбинированию схем подключения, двухтрубной и однотрубной, на отдельных участках, там, где это выгоднее и проще с точки зрения монтажа, и не оказывает влияния на общую эффективность отопления.
Следующий важный вопрос – поэтажная разводка труб.
Используются два основных варианта. Первый — это система вертикальных стояков, каждый их которых обеспечивает теплом одновременно оба этажа. А второй — схема с так называемыми горизонтальными стояками (вернее их будет назвать «лежаками»), в которой каждый этаж имеет собственную разводку.
Пример разводки со стояками показан на рисунке:
В данном варианте представлены стояки с нижней разводкой. От горизонтальных лежаков первого этажа понимаются вверх тр убы подачи, и сюда же возвращаются «обратки». В этом случае в верхней оконечности каждого стояка целесообразно будет разместить воздухоотводчик .
Существует и иной вариант – стояки с верхней подачей. В этом случае выходящая их котла труба подачи сразу поднимается вверх , уже на втором этаже или даже в верхнем техническом помещении к ней подключаются вертикальные стояки, пронизывающие строение сверху донизу .
Схема со стояками удобна в том случае, если планировка этажей во многом совпадает, и радиаторы расположены один над другим . Кроме того, именно этот вариант будет оптимальным тогда, когда принято решение все же применить открытую систему отопления с естественной циркуляцией – в данном случае важнейшей задачей является минимизация протяженности горизонтальных (наклонных) участков, а стояки не оказывают серьезного сопротивления течению теплоносителя сверху вниз.
Пример такой системы приведен на следующей схеме:
От котла (поз.1) поднимается общая труба подачи большого диаметра, которая входит в расширительный бак большого объема (поз. 3), расположенный в верхней точке системы примерно по центру между стояками. Решение достаточно интересное – расширительный бак одновременно играет роль своеобразного коллектора, от которого лучами во все стороны расходятся трубы подачи на вертикальные стояки. К стоякам подключены радиаторы обоих этажей (поз. 4), точную регулировку которых осуществляют специальными вентилями (поз. 5).
Как уже упоминалось, системы с естественной циркуляцией достаточно требовательны к точному подбору условных диаметров труб. На схеме эти показаны буквенными обозначениями:
a — dy = 65 мм
b — dy = 50 мм
c — dy = 32 мм
d — dy = 25 мм
е — dy = 20 мм
Недостатком системы со стояками принято считать достаточно сложное ее исполнение – придется организовывать несколько межэтажных переходов через перекрытие. Кроме того, вертикальные стояки практически невозможно «убрать с глаз» - это бывает важно тем хозяевам , у которых декоративная отделка комнат стоит в приоритете.
Пример двухтрубной системы с индивидуальной разводкой для каждого этажа показан на следующей схеме:
Здесь – всего два расположенных рядом вертикальных стояка – для подачи и для «обратки». Такой принцип выглядит достаточно рационально с точки зрения монтажа, позволяет полностью отключать целый этаж в случае, если он по каким-либо причинам временно не используется. Кроме того, подбная установка труб позволяет почти полностью скрыть их из виду, закрыв напольным покрытием и оставив наружи лишь входные и выходные патрубки радиаторов.
По сути, на каждом этаже может применяться своя схема, в зависимости от плана расположения комнат. Существует немало вариантов расположения труб и подключения радиаторов при поэтажной разводке. Некоторые из них показаны на схеме, где проведено условное разделение на три этажа.
- Условный первый этаж – применена несложная в исполнении двухтрубная разводка «тупикового» типа со встречным движением теплоносителя. Схема имеет свои особенности. Подающие и обратные трубы монтируются параллельно друг другу до самого конца ветки (веток может быть несколько – на схеме показаны две). Диаметр тр уб постепенно сужается от радиатора к радиатору . Очень важно предусмотреть балансировочные вентили, иначе радиаторы, установленные ближе к котлу, способны замкнуть ток теплоносителя через себя, оставляя непрогретыми последующие точки теплообмена.
- На втором этаже показана так называемая «петля Тихельмана » . Очень удачная схема, в которой потоки в подаче и «обратке» идут в одном направлении. Предусматривается диагональное подключение батарей – вход сверху и выход снизу – это считается оптимальным с точки зрения теплоотдачи. Очень часто при такой схеме даже не требуется балансировки радиаторов. Но есть важное условие – трубы должны обязательно быть одного диаметра.
- Третий этаж оборудован по уже упоминавшейся коллекторной схеме. От двух коллекторов идет индивидуальная разводка к каждому радиатору трубами строго одного диаметра. Система – самая удобная в точной настройке. Именно ее следует использовать, если планируется монтаж контуров «теплого пола». Желательно, чтобы коллекторы располагались максимально близко к центру этажа – для выдерживания примерной соразмерности длин всех отходящих от них «лучей».
Существует немало иных вариантов разводок в двухэтажном доме, и все их рассмотреть в масштабе одной статьи не получится. Кроме того, многое зависит от «геометрии», архитектурных особенностей дома, и разработать «универсальные рецепты» - попросту невозможно. В таких вопросах лучше довериться опытным специалистам – они помогут правильно подобрать схему к конкретным условиям.
Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет
Видео: полезная информация по схемам радиаторного отопления
Основы расчета главных элементов системы отопления
Мало определиться с типом системы отопления и схемой прокладки труб – необходимо четко определиться с эксплуатационными параметрами, чтобы правильно приобрести и установить основные необходимые ее элементы – обогревательный котел , радиаторы отопления, расширительный бак, циркуляционный насос.
Как рассчитать требуемую мощность котла?
Существует немало методик расчёта этого показателя. Очень часто можно встретить рекомендации исходить из общей площади отапливаемых помещений в доме, а потом провести вычисления из расчета 100 Вт на 1 м².
Такая рекомендация имеет право на жизнь, и может дать общее представление о требуемой тепловой мощности. Однако, она скорее подходит для очень усредненных у условий, и не учитывает целого ряда важных особенностей, которые напрямую влияют на теплопотери дома. Поэтому лучше не полениться, и провести расчет более тщательно.
Лучше всего к делу подойти следующим образом. Для начала – начертить таблицу, в которой поэтажно перечислить все помещения, где будут устанавливаться отопительные приборы. Например, это может выглядеть так:
| Помещение | Площадь, м² | Внешние стены, количество, входят на: | Количество, тип и размеры окон | Наружные двери (на улицу или на балкон) | Результат расчетов, кВт |
|---|---|---|---|---|---|
| ИТОГО | 22,4 кВт | ||||
| 1 этаж | |||||
| Кухня | 9 | 1, Юг | 2, двойной стеклопакет, 1,1×0,9 м | 1 | 1.31 |
| Прихожая | 5 | 1, Ю-З | - | 1 | 0.68 |
| Столовая | 18 | 2, С, В | 2, двойной стеклопакет, 1,4 × 1,0 | нет | 2.4 |
| … | … | ... | ... | ... | ... |
| 2 этаж | |||||
| Детская | ... | ... | ... | ... | ... |
| Спальня 1 | ... | ... | ... | ... | ... |
| Спальня 2 | ... | ... | ... | ... | ... |
| … | … | ... | ... | ... | ... |
Имея перед глазами план дома и располагая информацией об особенностях своего жилья, прогулявшись по нему, в случае необходимости, с рулеткой, будет совсем несложно собрать все необходимые данные для расчетов .
Затем останется засесть за вычисления. Но не станем утомлять читателей длинной формулой и таблицами коэффициентов. В двух словах – расчет проводится, исходя их уже упомянутого норматива в 100 Вт/м². Но при этом учитывается множество поправок, которые влияют на требуемую мощность отопительной системы для поддержания комфортной температуры и компенсации тепловых потерь. Все эти поправочные коэффициенты внесены в предлагаемый вниманию калькулятор – необходимо лишь ввести запрашиваемые данные и получить результат.
Калькулятор расчета требуемой тепловой мощности котла отопления
Расчет проводится для каждого помещения в отдельности и результат вписывается в таблицу. А затем останется только найти сумму — это и будет минимальной тепловой мощностью, которую должен выдавать отопительный котел . Естественно, при выборе модели можно заложить еще и «резерв», порядка 20%.
Убедитесь, что с помощью калькулятора расчет займет совсем немного времени!
В процессе строительства и задолго до закладки фундамента возникает множество вопросов, связанных с отоплением. Каждый хозяин хочет достичь положительных результатов, следуя по пути меньшего сопротивления.
Схема с естественной циркуляцией
Рассматривая частного 2-х этажного дома, можно обратить внимание на систему, которая предполагает естественную циркуляцию воды. Выбор чертежа будет зависеть от планировки и площади постройки. Но наиболее широко распространена и привычна для загородных домов и дачных построек именно такая схема. Она мало чем отличается от той, которая используется при обустройстве систем отопления одноэтажных зданий.
Выбирая подобные схемы отопления частного 2-х этажного дома, вы должны помнить об особенностях разводки, которые предусматривают необходимость выбора места для монтажа расширительного бака. Нет потребности располагать его на чердаке, можно ограничиться вторым этажом. Там бак может находиться в любом месте. Разумеется, это должна быть самая высокая точка комнаты. Мастер должен обеспечить возможность сброса воды. Если применить подобный способ приборов, то жидкость будет поступать сверху. Благодаря этому прогрев радиаторов будет равномерным, что касается отапливаемых помещений.
Для того чтобы направить движение воды, трубы располагаются под незначительным углом в 3-5 градусов. Диаметр обратного трубопровода должен увеличиваться по мере приближения к котельному оборудованию. Если будут использоваться именно такие схемы отопления частного 2-х этажного дома, то подающий трубопровод можно расположить под обычными подоконниками или потолком.
Плюсы схемы отопления с естественной циркуляцией
Важно перед началом монтажных работ рассмотреть достоинства описанной выше схемы. Их достаточно много. В первую очередь хочется отметить надёжность конструкции. Кроме того, среди положительных сторон следует выделить простоту эксплуатации, бесшумность работы, независимости от подачи электроэнергии.
Недостатки схемы
Если вы решили использовать вышеописанный проект отопления 2-х этажного частного дома, то должны помнить и о недостатках, которых в этом случае гораздо больше, чем плюсов. Прежде всего, стоит выделить сложность монтажных работ и необходимость укладки труб с уклоном. Помимо прочего, обогреваемая площадь будет мала. У системы окажется недостаточно напора для обогрева дома, если его площадь больше 130 квадратных метров.
Следует знать и о низкой эффективности и значительном перепаде температур между обраткой и подачей. Последнее обстоятельство негативно сказывается на работе котельного оборудования. Внутренние поверхности системы будут подвергаться коррозии, так как в теплоносителе будет присутствовать кислород. Владельцам дома нужно постоянно следить за состоянием испаряющейся воды, что предполагает необходимость её добавления. В итоге на трубах может образоваться накипь. Использовать антифриз недопустимо по этой же причине. В качестве ещё одного недостатка стоит выделить значительную материалоемкость системы.
Разновидности схем с принудительной циркуляцией
Отопление частного 2-х своими руками может быть обустроено и по принципу системы, работающей за счёт принудительной циркуляции воды. Как полагают профессионалы, наиболее просты в монтаже будут следующие схемы: однотрубная, двухтрубная и коллекторная. Для начала проанализируем первую разновидность.
своими руками сделанная
При использовании этой схемы движение теплоносителя будет разделять на две ветви отопительные приборы. Одна из них уходит на первый этаж, тогда как другая - на второй. На каждом этаже на входе трубы устанавливается запорная арматура. Она будет обогревать только половину помещений. После того как трубы с теплоносителем пройдут через приборы отопления, они будут объединены в одну систему, которая будет подходить к котельному оборудованию. Подключать батареи на каждом этаже предстоит по той же методике, которая используется в условиях одноэтажных построек.
Если вами была выбрана описанная выше схема отопления 2-х этажного частного дома, запорная арматура должна быть установлена на входе каждого отопительного прибора. Это необходимо для регулировки уровня нагрева радиатора и балансировки системы. На выходе из батарей устанавливается запорная арматура, которая используется для отключения радиатора при ремонте и замене. Если использовать такую схему подключения, то менять приборы отопления можно будет, не останавливая систему и не сливая воду. Для сброса воздуха на каждую батарею в верхней части устанавливается вентиль.
Такая схема отопления 2-х этажного частного дома предполагает монтаж батарей с байпасной линией. Это повышает равномерность прогрева здания. Устанавливать отопительные приборы можно и без байпаса. В этом случае следует устанавливать в доме радиаторы разной тепловой мощности, учитывая потерю остывания воды. Это указывает на то, что чем дальше от котла будет батарея, тем больше секций у неё должно быть. Если пренебречь этим правилом, то в одних комнатах будет жарко, а в других - холодно.
Схема отопления без запорной арматуры
Когда монтируется система отопления частного 2-х этажного дома своими руками, запорную арматуру можно и не использовать. Вернее, её можно применять в меньшем количестве. Однако при таких условиях будет снижена манёвренность. Вести речь в этом случае о раздельном отоплении второго и первого этажей не придётся.
Основные преимущества и недостатки однотрубной системы отопления
Используя такие схемы отопления частного 2-х этажного дома, вы обеспечиваете простоту монтажа. Владельцы жилья при этом получают эффективную теплоотдачу, а также экономию на материалах. Среди минусов схемы отопления можно выделить неравномерность распределения тепла по радиаторам и необходимость осуществления балансировки системы. Однако всех этих недостатков полностью лишена двухтрубная система, которая работает за счёт принудительной циркуляции воды.
Схема с принудительной циркуляцией
Двухтрубная система с принудительной циркуляцией гарантирует равномерное распределение тепла. Она отличается эффективностью и иногда сравнивается с кровеносной системой человека. В ней к каждому радиатору теплоноситель подаётся через ответвление, идущее от общей подающей трубы. Наличие отвода предусмотрено и в обратном трубопроводе каждого радиатора.
Батареи устанавливаются с воздухоотводящим прибором и запорной арматурой на подаче. Это позволяет менять уровень нагрева отопительного прибора. Для того чтобы повысить безопасность и исключить избыточное давление в радиаторе, на отводе от батареи обратной трубы запорная арматура не устанавливается. Под подоконником или потолком можно проложить подающую трубу. Вполне допустимо обустроить такое отопление частного 2-х этажного дома своими руками. Схемы, представленные в статье, позволят вам осуществить эти работы, не прибегая к помощи специалистов.
В качестве основного недостатка двухтрубной системы выступает высокая материалоемкость. Для обратки и подачи трубы понадобятся в двойном экземпляре. Помимо прочего, их трудно декорировать, а спрятать не всегда удаётся, что портит интерьер помещений. Всех вышеперечисленных недостатков полностью лишена коллекторная схема.
Описание коллекторной схемы
Такую систему можно с успехом использовать для одноэтажного или двухэтажного дома. Она функционирует за счёт принудительного движения воды, которая предварительно подаётся на коллектор. Каждый отопительный прибор при этом необходимо подключить через запорную арматуру к коллектору. В роли преимуществ стоит выделить возможность демонтажа и монтажа радиаторов на работающей системе, с которой сливать теплоноситель и останавливать его не придётся.
Система просто поддаётся управлению. Каждый контур отличается независимостью и подключается к отдельной системе автоматического регулирования со своим циркуляционным насосом. В тандеме с этой системой отопления можно использовать тёплый пол. Трубы укладываются в фальшпол, а также располагаются в отдельном шкафу. Может быть легко монтировано такое отопление частного 2-х этажного дома своими руками. Схемы, фото подобных чертежей вы сможете найти в статье.
Рекомендации по установке отопительных приборов в двухэтажном доме
Если вы хотите обеспечить равномерное распределение тепла по жилищу, то важно правильно рассчитать протяжённость магистрали, учесть уровень утепления дома, а также наличие оконных и дверных проёмов. Эффективность обогрева будет зависеть и от правильного размещения отопительного оборудования, это в первую очередь касается радиаторов. Батарея должна располагаться под окном, а поднимающийся над ней тёплый воздух будет блокировать холодные массы от окна. Таким образом, вы сможете устранить зоны холодного воздуха. Когда обустраивается система отопления частного 2-х этажного дома своими руками, важно подумать и о таких помещениях, как котельная, прихожая и коридор. Для них будет достаточно одного киловатта тепловой мощности на 10 квадратных метров.
Для ванной, кухни и зала будет необходимо 1,2 киловатта на 10 квадратных метров. Для детской и спальни уровень тепловой мощности следует повысить до 1,5 киловатта на ту же площадь. Тепловая эффективность будет зависеть от перекрытий, материала пола и стен. Для того чтобы уменьшить расходы, а также обеспечить оптимальный режим обогрева в каждой комнате, следует использовать тепловые регуляторы. Материал батареи будет влиять на параметры системы. Сегодня в качестве оптимального варианта выступают алюминиевые батареи. Высокими параметрами отличаются биметаллические радиаторы, однако, заплатить за них придётся больше.
Если вам известно, что в системе отопления достаточно низкое качество воды, то не стоит использовать алюминиевые радиаторы, которые наиболее чувствительны к агрессивным условиям. Жёсткая или загрязнённая вода тоже будет влиять на долговечность оборудования и работоспособность системы. А вот стальные и чугунные батареи прослужат гораздо дольше. На них перечисленные факторы не оказывают негативного влияния.
Материал трубопроводов
Система отопления 2-х этажного частного дома должна обустраиваться с использованием качественного трубопровода. Современные технологии почти не применяют металлические трубы, так как коррозионные процессы являются причинами выхода из строя таких изделий. Если учесть, что в автономных системах используется меньшее давление рабочей жидкости, лучше применить пластиковый трубопровод.
Для того чтобы сделать обогрев жилых и вспомогательных помещений в частном двухэтажном доме, необходимо правильно и грамотно подойти к этому делу. И владельцу объекта придется выбирать наиболее оптимальный вариант на основе его собственных возможностей и вида топлива, которое в доступно в местности, где он живет.
Зачастую предпочтение отдается водяной отопительной системе , а в последнее время набирать популярность стало и воздушное отопление. В качестве основы следует брать типовую схему отопления двухэтажного дома, и уже переделывать ее под нужды имеющегося объекта. При этом нужно будет обращаться к услугам специалистов, поскольку внесение изменений в проект своими руками - дело не из легких, а попытки сделать что-то самостоятельно могут в будущем обернуться серьезными проблемами при эксплуатации.
Чтобы вы понимали – отопительная система являет собой целый комплекс, в состав которого входит котел, трубопроводы, радиаторы отопления, фитинги, различные датчики контроля и т.д. Лишь правильная комбинация этих элементов и оптимальная схема отопления позволят обеспечить комфортный микроклимат в помещениях, и тем самым снизив расходы на обогрев всего дома в целом.
Системы отопления можно разделить на несколько видов:
- однотрубные и двухтрубные;
- с нижней и верхней разводкой;
- с горизонтальными и вертикальными стояками;
- с тупиковым и магистральным движением вод;
- с принудительной и естественной циркуляцией.
Для отопления двухэтажных домов наиболее оптимальным будет последний вариант, для которого потребуется котел, коллектор, трубопровод, отопительные приборы и расширительный бачок. Посредством насоса осуществляется циркуляция воды. Вид топлива для котла не имеет значения – это может быть уголь, газ, дрова или электричество . Если у вас рядом имеется газопровод, то в идеале будет установить газовый котел, поскольку это наиболее экономичный агрегат.
Системы разводки для двухэтажных домов
Для отопления двухэтажных домов можно использовать одно-, двухтрубную и коллекторную разводки. Если выбрать проект с однотрубной системой, то регулировка температуры в помещениях будет довольно сложной задачей, поскольку невозможно перекрыть один из радиаторов при работе остальных приборов. Она подразумевает последовательную циркуляцию теплоносителя от прибора к прибору.
Что же касается двухтрубной, то она более универсальная и идеально подходит для отопления частного двухэтажного дома. Реализация подобной системы несложная – к каждому прибору отопительной системы подключаются две трубы – одна из них отвечает за подачу горячей воды, а по второй выходит остывшая. Но в отличие от однотрубной системы, такая схема отличается порядком подключения отопительных агрегатов, а потому, чтобы повысить ее эффективность, специалисты рекомендуют устанавливать перед каждым радиатором регулировочный бак.
Вне зависимости от размеров дома, для 2-х этажной постройки будет достаточно расстояния между верхней точкой подающей магистрали и центром для обеспечения нормальной циркуляции воды. Таким образом, установка расширительного бачка будет возможна не только на чердаке, но и на верхнем этаже. А сами трубы можно монтировать под подоконниками или потолком.
Кроме этого, двухтрубная система с циркуляционным насосом, позволяет еще и реализовать систему «теплый» пол, а также подключить полотенцесушители на каждом этаже и другие устройства такого класса. Но о них несколько позже.
Это один из наиболее распространенных вопросов, особенно у тех, кто планирует делать отопление в частном доме своими руками. Допустим, если ваш дом имеет подвал или чердак , то можно будет сделать систему отопления как с верхней, так и с нижней разводкой труб. Но есть несколько моментов:
Примерная схема разводки для двухэтажного дома
Давайте рассмотрим пример схемы водяного отопления для типичного двухэтажного строения, где будет предусмотрена ручная регулировка температуры в каждом помещении. Такая система монтируется с применением горизонтальной установки двух труб, а отопительные радиаторы будут иметь боковое подключение.
Трубы желательно использовать из металлопластика , поскольку они характеризуются высокой прочностью и долговечностью. Для монтажа металлопластиковых труб каких-либо особых навыков не требуется, а потому все работы вполне можно выполнить своими руками. Среди их преимуществ стоит отметить следующее:
- устойчивость к коррозии;
- в полимерных изделиях практически никогда не бывает засоров;
- доступная цена;
- все работы производятся с помощью резьбовых и прессовых соединений, при этом не требуется специальный паяльник.
Недостатком является лишь высокий коэффициент теплового расширения, что в случае неправильного монтажа и эксплуатации может вызвать протечки.
Конечно, никто не запрещает использовать и полипропиленовые трубы, но в случае с ними вам понадобится специальный паяльник немалая выдержка, поскольку допускать ошибок при пайке ни в коем случае нельзя.
Стальные трубы практически невостребованные для организации отопления в частных домах, поскольку материал крайне неустойчив к воздействию коррозии. В ряде случаев могут применяться трубы из оцинковки или нержавейки , а для их соединения используются резьбовые соединения, но для таких работ необходимы соответствующие навыки и оборудование. Если имеется достаточно денег, то можно купить медные трубы, которые прослужат еще и вашим внукам с правнуками.
При составлении проекта отопления двухэтажного дома следует тщательно высчитать требуемое количество разводных, угловых и соединительных элементов системы, а также разметить места установки заглушек с кранами. Аналогичным образом следует определить количество радиаторов и их секций. Одновременно не забудьте о крепежных кронштейнах для установки радиаторов, которые можно просчитать, определившись с его размерами.
На схеме должны присутствовать места установки расширительного бака, насоса и самого котла. Как уже выше говорилось, котел можно выбрать любой, но при этом нужно руководствоваться тем, какое топливо наиболее востребовано в вашей местности и, естественно, собственных возможностей. Обычно в новых домах уже давно используют газ , поскольку твердое топливо отличается низким уровнем экологичности.
Если размеры котла небольшие, то его вполне можно разместить прямо в доме, например, в кладовой или мастерской. Современные котлы можно вешать прямо на стену, что позволяет экономить немало места. В спальнях или других жилых помещениях его установка не рекомендуется, поскольку при работе он может выделять шум. Для большеразмерных котлов следует оборудовать отдельное помещение или даже целую пристройку около дома.
Коллекторные системы
Для отопления двухэтажных домов можно еще использовать коллекторную систему на двухтрубной основе. В данной случае предполагается монтаж подающих и обратных коллекторов в специальных шкафах. Подающий коллектор
будет собирать и распределять горячую воду к радиатору по проходящим по стенам трубам. Основным преимуществом является возможность скрытой установки всех систем. Также к их достоинствам стоит отнести то, что работы по монтажу могут быть выполнены своими руками даже не имея специальных навыков.
Само отопление можно провести как на двух этажах, так и на одном, при этом котел устанавливается на первом этаже, а на втором – расширительный бак. Трубы с горячей водой монтируются под подоконниками или потолком, а каждый радиатор должен быть с отдельным регулирующим краном.
Каждый радиатор подключается к коллекторам, т.е. система отопления будет с принудительной циркуляцией воды, что позволит минимизировать разность температур на входе и выходе, и существенно упростить систему, сделав ее компактней, что позволит существенно сэкономить на материалах. Шаровые краны позволяют исключить из системы любой радиатор, не нарушая работы отопительной системы в целом. Фактически при коллекторной системе каждый контур отопления является независимым, и при необходимости может быть оборудован своим насосом, кранами и автоматикой.
«Теплый» пол
Для рационального распределения тепла при отоплении 2-х этажного дома стоит включить в схему и систему «теплый» пол
. Как известно, теплый воздух, подымается вверх, а холодный остается внизу. Соответственно, такая система поможет задержать теплый воздух внизу, а не бесполезно отдавать его крыше.
Монтаж системы стоит проводить уже при капитальном ремонте, поскольку трубы укладываются в цементно-песчаную стяжку. Конечно, можно это сделать и после, используя теплораспределительные пластины из алюминия, обеспечивающие равномерный нагрев пола. Соответственно, для теплых полов на одном этаже в нескольких помещениях применяется коллекторное подключение, о котором говорилось выше. Среди достоинств такой системы стоит выделить следующее:
- рациональное распределение тепла;
- комфорт в зимний период;
- низкая температура воды, требуемая для работы системы.
Напоследок остается добавить, что схема отопления должна полностью соответствовать профильной документации, и заверена в соответствующих органах. Если вы в чём-то сомневаетесь, то всю работу лучше доверьте специалистам.
