Классика – водная отопительная система
Система водяного отопления двухэтажного дома.
Данный проект отопления двухэтажного дома считается наиболее надёжным, но в то же время простым. Суть в следующем – специальный котёл нагревает поступающую туда воду. Затем жидкость распространяется по трубам, попадая в батареи. Последние, собственно, обогревают те или иные помещения.
Обеспечение нормального движения воды выполняется за счёт насоса циркуляционного типа. В целом водяная система представляет собой замкнутую конструкцию, в состав которой входят различные элементы. К ним относится котёл, генерирующий тепло, трубы, радиаторы и иногда некоторое другое оборудование.
По элементам системы протекает вода или вещество под названием антифриз. Котёл работает на разнообразном топливе, от обыкновенного угля до газа. Некоторые люди, к слову, ставят солнечные батареи, питающие как котлы, так и прочее оборудование для освещения, приготовления пищи и пр.
Схема отопления загородного дома, в основе которой лежит обычная вода, предполагает также использование устройств для регуляции работы системы. К примеру, расширительный бачок. Сюда попадает лишнее количество антифриза или жидкости. Циркуляционный насос, как отмечалось выше, гоняет воду туда-сюда. Более подробно расскажет мастер, который будет ставить систему, если, конечно, выберете именно водный обогрев, а не воздушный.
Технология монтажа самотечной системы отопления
Определение модели котла и его местоположения — это самое важное во всей самотечной системе отопления. Этот агрегат производит нагрев теплоносителя.
Теперь, согласно самотечной системе отопления, по схеме определяем расположение трубопровода
Существуют 2 типа прокладки труб – одинарный и двойной.
Выбираем радиаторы, которые будут располагаться в комнатах, подвале и на чердаке (при необходимости).
Не забываем о том, что так же необходимо подобрать расширительный бак.
Для чего необходимо реализовывать данное требование?
- Наличие уклона трубы позволяет ускорить движение теплоносителя.
- Во время работы системы отопления данного типа возникают пузырьки воздуха. Для того чтобы устранить их из труб, делается наклон трубопровода. В этом случае в процессе нагревания воды, происходит расширение теплоносителя. И пузыри оказываются в открытом расширительном баке для отопления. Здесь предусмотрен их вывод в атмосферу.
Несколько слов о расчетах
Важный шаг при выборе подходящей системы отопления — расчет возможных теплопотерь. Этот показатель позволяет правильно рассчитать мощность отопительного оборудования, количество радиаторов и т. п.
Чтобы определить, какое количество тепловой энергии будет покидать дом, учитывают количество и размеры оконных проемов, количество дверей, наличие лестничных проемов и прочие факторы. При этом в качестве норматива для жилых помещений обычно принимается температура воздуха 23 градуса, а для подсобных помещений — 18-20 градусов. Тепло также может уходить через пол, перекрытия и т. п. Более подробный расчет вы можете провести здесь.
Количественные потери тепла в зависимости от всех этих факторов находятся в специальных расчетных таблицах. Готовый результат следует увеличить примерно на 20-30%, чтобы учесть тепло, которое уходит через вентиляцию.
Базовые виды схем отопления
Все виды схем можно разделить на 4 подтипа: открытые и закрытые, насосные и самотечные.
В самотечной системе частного дома (система с естественной циркуляцией) движение теплоносителя происходит путём естественной циркуляции. Путем соблюдения простых законов физики система монтируется так, что не требует наличия дополнительного насоса. Хорошо подходит для небольших одноэтажных домов
В принудительной схеме водяного отопления частного дома жидкости происходит вследствие действия циркуляционного насоса. При использовании такой системы трубы можно монтировать в стены, в пол, проводить по потолку, прятать их от человеческих глаз. При правильном подборе насоса водяное отопление будет работать успешно. Такие схемы разводки отлично подходят для двухэтажных домов.
Открытая система от закрытой отличаются расширительным баком. В закрытой системе используется мембранный бак. Он позволяет поддерживать в системе нужное давление и компенсирует расширение теплоносителя.
Теперь давайте разберем каждую схему поподробнее.
Что еще может дать такое преображение?
Двухтрубная отопительная система: чем она эффективна?
Какой должна быть отопительная система, обогревающая двухэтажный дом? Схема разводки для двухэтажного дома должна учитывать наличие именно двух этажей, то есть мощность отопления должна быть одинаковой во всех радиаторах. Это касается любого типа отопления, даже для домов с теплыми полами, а не только обычными батареями. Двухтрубная система, которая рекомендуется для двухэтажного дома, отличается тем, что схема разводки для нее следующая: каждый радиатор подключается к отопительной системе индивидуально, то есть температуру можно регулировать для каждого помещения отдельно, при этом мощность обогрева в остальных комнатах не падает.
Вариант этот более дорогой, но он себя полностью оправдывает.
Трубы для водяного отопления
Для любой установки водяного отопления важно правильно подобрать трубы. Сегодня в продаже имеются самые различные варианты, которые отличаются по стоимости, характеристикам, качеству. Самым оптимальным вариантом являются медные трубы, но их стоимость велика, применяются они для элитных особняков
Самым оптимальным вариантом являются медные трубы, но их стоимость велика, применяются они для элитных особняков.
Схема электрического водяного отопления.
Стальные трубы для системы водяного отопления используются уже редко, так как они дороги, сложны в установке, а вот качество их сильно уступает другим аналогам.
Специалисты сегодня рекомендуют покупать для двухэтажного дома трубы из металлопластика. Они имеют многочисленные преимущества. Во-первых, стоимость таких труб для системы водяного отопления не так велика, а монтаж может выполнить любой. Качество продукции высокое, такие отопительные трубы не подвержены коррозии, на их внутренней стороне не накапливается грязь, накипь, то есть обслуживание их проще и дешевле. Схема разводки простая, крепления выполняются при помощи специальных переходников и муфт. Большая часть современных радиаторов рассчитана именно на такие трубы.
Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве
Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.
При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.
Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.
- с одной трубой;
- двумя;
- коллекторная.
Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.
Вариант схемы с одной трубой
На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.
Вентиль на батареи
Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.
Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.
Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.
- тупиковая;
- попутная;
- коллекторная.
Варианты тупиковой и попутной схем
Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.
Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.
Схема коллекторного горизонтального отопления
Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.
Вертикальная схема
Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.
Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.
Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.
Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией
- Более равномерный прогрев всего домовладения;
- Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
- Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
- Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.
Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.
https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM
У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.
Преимущества и недостатки каждой системы
Зная виды системы отопления, которые можно применить для обогрева двухэтажного дома, нужно уделить внимание рассмотрению вопроса об их преимуществах и недостатках
Система с естественной циркуляцией
Для данной системы присущи следующие преимущества:
- Возможность использовать отопление даже тогда, когда отсутствует электричество.
- Отсутствие необходимости установки циркуляционного насоса, который потребляет электроэнергию.
К недостаткам данной схемы относят:
- Невысокая скорость подачи теплоносителя, что замедляет обогрев помещений;
- Необходимость расчета уклонов при монтаже такой схемы;
- Порча внешнего вида помещений, так как трубы монтируются под уклоном;
- Невозможность использования полипропиленовых труб;
- Невозможность монтажа теплого пола, так как для этого понадобится установка циркуляционного насоса;
- Увеличенные затраты топлива на медленный прогрев помещения;
- Высокая стоимость работ, так как для монтажа стальных труб понадобится помощь сварщика;
- Высокая стоимость стальных трубопроводов. Стальные трубы дороже, чем полипропиленовые.
Несмотря на то, что многие специалисты ценят такую систему, монтаж ее в частных домах, где осуществляется бесперебойное электроснабжение, является неактуальным.
Однотрубный вариант
К преимуществам однотрубной схемы относятся:
- Низкая стоимость материалов, так как для ее сооружения можно использовать полипропиленовые трубы.
- Невысокая стоимость монтажных работ. Монтаж одной магистрали обойдется намного дешевле, чем обустройство двух труб.
- Гораздо проще спрятать в стену одну ветвь, нежели две.
Из недостатков следует отметить:
- Высокая стоимость материалов, если для сооружения конструкции будут использоваться фитинги. Понадобится много фитингов, цена которых будет превышать стоимость сооружения двухтрубной системы.
- Необходимость наращивания числа секций, чтобы теплоноситель достигал дальних комнат.
- Необходимость проведения расчета остывания воды.
- Трудности сооружения закольцованной магистрали, так как ее проведению мешают дверные проемы и т.п.
- Негативное влияние отопительных приборов друг на друга, что значительно затрудняет процесс автоматического регулирования.
Двухтрубная схема
Для двухтрубной схемы характерны следующие преимущества:
- Надежность.
- Стабильность.
- Возможность автоматического регулирования температуры в доме.
- Возможность комплексного функционирования с теплым полом.
Однако имеются у такой системы и недостатки:
- Потребность в глубокой балансировке при протяжении ветвей с большим количеством радиаторов.
- Необходимость выполнения изгибов трубопроводов для обхода дверных проемов.
- Стоимость сооружения такой схемы обойдется дороже, чем для однотрубной системы.
Коллекторная система
Главным недостатком такого типа системы является дороговизна ее сооружения. Однако эта дороговизна оправдана функционированием устройства. Кроме того, еще одним недостатком является трудность сооружения системы в обжитых домах, так как для этого понадобится делать капитальный ремонт.
В остальном система имеет одни преимущества, собственно, поэтому и пользуется большой популярностью. Ее можно сооружать как с индивидуальными отопительными радиаторами, так и в комплексе с теплыми полами.
Напольный вид обогрева
К преимуществам такого типа отопления относятся:
- Экономия энергоносителей.
- Равномерный обогрев помещений.
- Скрытость системы.
Немаловажно отметить и негативные моменты данной системы, к которым относятся:
- Высокая стоимость сооружения такого типа, особенно, если учитывать необходимость обогрева двухэтажного дома.
- Быстрота остывания теплоносителя при отсутствии его обогрева.
- Необходимость демонтажа бетонной стяжки при возникновении утечки воды.
Однотрубный контур
Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией не относится к эффективным. Она не подходит для прогрева помещений двухэтажного дома и применяется в одноэтажных зданиях небольшой площади.
Теплоноситель проходит по разгонному участку трубопровода вертикально вверх, затем попадает в трубу, которая ведет к горизонтальному трубопроводу, последовательно соединяющему радиаторы отопления. От крайнего радиатора остывший теплоноситель возвращается напрямую в котел.
При такой схеме подключения приборов отопления температура радиаторов снижается по мере удаления от подающего стояка – это серьезный недостаток системы. Чтобы повысить эффективность, используют байпасы – соединяют перемычками подающую трубу в тех местах, где подключены радиаторы. Это способствует более равномерному прогреву помещений.
К преимуществам однотрубной системы относятся простая конструкция, минимальные финансовые расходы на ее монтаж. Кроме того, не требуется монтировать трубы под потолком, ухудшая интерьер помещения.
Однотрубная горизонтальная схема даже при условии точных расчетов редко оправдывает себя, если речь не идет об отоплении двух-трех небольших помещений одноэтажного дома. В остальных случаях ее модернизируют, добавив циркуляционный насос.
Горизонтальная разводка
Горизонтальный тип разводки труб, в свою очередь, подразделяется на:
- лучевой (коллекторный);
- последовательный.
Для коллекторной схемы, которая, как самая популярная, будет подробнее описана далее, характерно наличие обособленной подводки для каждого радиатора.
Последовательный метод подразумевает существование отходящей от стояка единой отводки, пролегающей по периметру всех этажей и имеющей в составе подающую и обратную трубы.
Плюсы горизонтальной разводки:
- высокий показатель гидравлической устойчивости;
- возможность автоматически выставлять и поддерживать температуру в каждой отдельной комнате;
- при использовании схемы допускается установка отдельных теплосчетчиков, как двух, так и более;
- разводку такого типа можно размещать скрытно, не портя внешний вид комнат деталями трубопровода.
Минусы разводки:
- усложнённая схема запуска отопления: для обеспечения бесперебойной работы предварительно нежно выпускать из неё воздух;
- на всех радиаторах требуется устанавливать краны, чтобы спускать воздушные пробки;
- стоимость проекта, предусматривающего наличие коллектора, довольно высока, поскольку для обустройства необходимо закупить больше стройматериалов.
Разводка отопления в двухэтажном доме: система стояков
Конструктивно данную схему разводки отопления двухэтажного дома можно представить следующим образом – это один главный стояк большого диаметра, поднимающийся строго вертикально от котла к чердачному помещению дома. Там он разветвляется на несколько крыльев, от которых теплоноситель распределяется по малым подающим стоякам, а уже к ним производится подключение отопительных приборов в доме. Дальше все эти стояки собираются в обратный трубопровод, по которому остывший теплоноситель возвращается назад к котлу на очередной цикл подогрева.
Такое отопление двухэтажного дома выглядит достаточно просто и, кроме того, отличается небольшим количеством вспомогательного оборудования – как правило, для нормальной работы подобных систем достаточно всего одного мощного циркуляционного насоса, а также системы запорной арматуры на стояках и непосредственно на самих сантехнических приборах. Запорная арматура необходима для отладки равномерной работы радиаторов отопления. Кстати, такая система отлично может работать и без циркуляционного насоса – если правильно соблюсти уклоны лежаков подающих и обратных трубопроводов, то от использования электричества в системе отопления можно отказаться полностью. Такое отопление называется система с естественной циркуляцией теплоносителя
В ней очень важно правильно соблюсти диаметры труб – чем дальше от котла отопления, тем трубопроводы становятся тоньше
Отопление двухэтажного дома фото
Несмотря на всю простоту данной разводки отопления двухэтажного дома, ее создание неотменно сопряжено с массой тонкостей и нюансов, нарушение которых ведет к снижению эффективности работы системы в целом. Мало того, подобные схемы отопления не без недостатков.
- Сами стояки изрядно портят внешний вид помещений дома.
- Большие потери тепла, которые происходят благодаря расположению подающего трубопровода на чердаке. Его, конечно, можно опустить под потолок верхнего этажа дома, но это, опять же, нарушение эстетики.
- Обратный трубопровод, проходящий над полом первого этажа, также имеет неприглядный вид – по большому счету, его нужно опускать в подвал, но, как и в случае с чердаком, это снова теплопотери. К тому же, при такой постановке вопроса в подвал придется перенести и топочную, а это не всегда возможно – как правило, при работе газового оборудования в помещении мини котельной должно быть окно определенных размеров.
В большинстве случаев такие системы хороши для больших многоэтажных домов – практически в каждой высотке отопление собрано по такому принципу.
Отопление с естественной циркуляцией
Особенностью системы отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома является отсутствие насоса, создающего давление в трубах. Движение воды обеспечивается законами гидравлики и термодинамики, для чего трубы устанавливают под определенным углом друг к другу на заданной высоте. Хоть эта система и обладает несколько меньшей тепловой эффективностью, она является полностью автономной, то есть не зависит от электропитания и не расходует дополнительную энергию.
Отопление с естественной циркуляцией двухэтажного дома может выполняться как по однотрубной, так и по двухтрубной схеме. Достоинства и недостатки этих видов подробно рассмотрены ниже. Вот несколько особенностей, о которых нужно помнить при организации любого вида естественной циркуляции:
- потребуются трубы большого диаметра, в противном случае движение воды будет затруднено;
- недопустимо использование расширительных баков закрытого типа — это влечет создание избыточного давления и самотеком система уже работать не будет;
- в качестве места расположения расширительного бака выбирают наивысшую точку трубопровода, в то время как котел располагают внизу, чаще всего — несколько ниже обратной магистрали.
При монтаже системы с естественной циркуляцией в двухэтажном доме неизбежен значительный перерасход материалов и снижение теплоотдачи. Подобные сложности оправданы лишь в одном случае — когда слишком велик риск перебое с электроэнергией в холодное время года.
Однотрубные системы отопления
Под однотрубной системой отопления двухэтажного дома понимается комплекс радиаторов, использующих для приема горячего теплоносителя и сброса остывшего одну и ту же магистраль. Это позволяет существенно экономить на материалах, однако влечет ряд недостатков:
- требуется повышенная мощность котла;
- температура воды в магистралях последовательно снижается от радиатора к радиатору;
- каждый следующий радиатор должен иметь больше секций, чем предыдущий (что является следствием предыдущего пункта).
Таким образом, реализация однотрубных схем имеет смысл лишь в регионах с относительно мягким климатом для отопления небольших домов.
Отопление «Ленинградка»
Как несложно догадаться, эта схема отопления была разработана в Советском Союзе и повсеместно внедрялась в небольших зданиях северной столицы. Основой «ленинградки» является одна общая магистраль, идущая по периметру помещений ниже уровня установки радиаторов. Патрубки врезаются в нее сверху, а для перенаправления потока теплоносителя под каждым радиатором выполняют сужение трубы или устанавливают регулирующий вентиль.
Возможна как естественная, так и принудительная циркуляция. В первом случае рекомендуется устанавливать не более четырех радиаторов, во втором — не более шести. Подключение семи-восьми радиаторов возможно лишь после точных инженерных расчетов, при большем количестве потребителей тепла система считается неэффективной.
Альтернативные виды однотрубного отопления
Дальнейшей эволюцией «ленинградки» можно считать системы с разрывами магистрали и подрадиаторными перетяжками, которые играют роль «узких мест», перенаправляя поток жидкости. Это позволяет упростить основную магистраль, избавившись от сужений и вентилей, а также располагать радиаторы вдали от зоны прокладки основных труб. При достаточной мощности нагнетающего насоса в циклах принудительной циркуляции возможно некоторое увеличение отапливаемых площадей.
Способы подачи теплоносителя в отопительную систему
Выбирая наиболее подходящий вариант системы отопления, домовладельцу придется принять решение по главному вопросу: как заставить теплоноситель двигаться по отопительному контуру. Эта задача решается одним из двух способов:
- естественным образом;
- принудительно.
Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией
Как известно, нагретый газ или жидкость из-за меньшей плотности выталкивается более холодной средой вверх. Это явление называется конвекцией. При правильном конструировании системы отопления она может играть роль двигателя, который заставит теплоноситель циркулировать по замкнутому контуру из труб и радиаторов.
Важнейшим элементом такой схемы является разгонный коллектор – вертикальный участок трубопровода, идущий сразу после котла. Образующееся здесь мощное восходящее течение хорошо проталкивает теплоноситель через контур. В такой системе применяется расширительный бачок открытого типа, представляющий собой обычную емкость, подключенную к верхней точке отопительного контура.
Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией
Наличие второго этажа позволяет сделать разгонный коллектор достаточно длинным, что при хорошем утеплении этого участка обеспечивает вполне пристойную циркуляцию теплоносителя. Однако, несмотря на это, даже в двухэтажных домах схема с естественным движением рабочей среды встречается все реже. Причина заключается в характерных для нее недостатках:
- требуются трубы большого диаметра;
- на горизонтальных участках трубопровода приходится соблюдать значительный уклон – 5 – 7 см на 1 м длины;
- после обхода контура температура теплоносителя падает более, чем на 25 градусов (обязательное условие для хорошей естественной циркуляции), поэтому котел приходится эксплуатировать в режиме высокой производительности, что сокращает срок его службы;
- максимальная длина трубопровода ограничивается 30-ю метрами.
Принудительный способ
В двухэтажных домах схема с принудительной циркуляцией применяется гораздо чаще хотя бы потому, что длина отопительного контура в таких постройках составляет, как правило, более 30-ти метров. Здесь рабочая среда перекачивается специальным насосом, который получил название циркуляционного. Он устанавливается у входа в котел, где теплоноситель является наиболее холодным. Так как система отопления является замкнутой, развиваемый таким насосом напор не зависит от этажности здания и определяется лишь сопротивлением контура (гидравлическим).
Схема отопления с принудительной циркуляцией
При данной схеме скорость движения теплоносителя увеличивается, поэтому он не успевает сильно остыть. Это обуславливает более равномерное распределение тепла по всему контуру, а также возможность эксплуатации котла в щадящем режиме. Кроме того, система с принудительной циркуляцией является более практичной: весной и осенью, когда на улице не очень холодно, она может эксплуатироваться в низкотемпературном режиме, чего при естественной циркуляции среды добиться не удалось бы. Горизонтальные участки трубопровода устанавливают с уклоном в 0,5 – 1 см на 1 м.
Из-за высокого давления, развиваемого насосом, приходится усложнять конструкцию расширительного бачка. Здесь он является закрытым и состоит из двух полостей, разделенных гибкой мембраной. В одну полость поступает расширяющийся теплоноситель, в другой содержится сжатый воздух, давление которого уравнивает давление в системе. Закрытый бак не обязательно располагать в наивысшей точке контура, обычно его монтируют рядом с котлом.
Предусмотрительные проектанты оставляют разгонный коллектор даже в системах с принудительной циркуляцией. В этом случае при отключении электроснабжения и последующей остановке насоса система продолжит функционирование в режиме конвекции.