Отопление двухэтажного частного дома своими руками — схемы

Как циркулируется теплоноситель

Носителем тепла может выступать:

  • антифриз;
  • раствор спирта;
  • вода.

Циркуляция может быть как «природной», так и вынужденной. Насосов может быть несколько. Также используется только один насос.

Особенности «природной» циркуляции

Благодаря особым свойствам жидкости, самотек расширяется на фоне повышения температуры.

Когда вода стынет, увеличивается плотность. Затем вода устремляется к пункту отбытия. Это приводит к замыканию контура.

Рекомендованный материал – высококачественный полипропилен

Напор может быть обеспечен:

разницей установки (обогревательная установка монтируется ниже. Обычно это происходит в цокольной зоне, либо в подвале)

Чем ниже перепад высот, тем меньше скорость, с которой движется теплоноситель;
разницей температур (принимается во внимание разница в комнате и внутри самой системы). Чем теплее дома, тем медленнее происходит перемещение нагретой воды.

С целью снижения сопротивления труб, рекомендуется располагать горизонтальные участки немного под уклоном. Ориентироваться следует на движение воды.

Скорость циркуляции зависит от следующих показателей:

ПоказательОписание
Особенности схемы

Один из важных критериев – число стыковок. Лучшего эффекта можно добиться на фоне линейного размещения обогревательных агрегатов.

Трубной диаметр (разводка)

Рекомендуется выбирать модели с большим внутренним сечением. Это поможет понизить сопротивление при продвижении жидкости.

Используемый материал

Рекомендованный материал – полипропилен. Он обладает более высокой пропускной способностью. Также материал отличается стойкостью в отношении коррозии и известковых отложений. Самый нежелательный материал – металлопластик.

Если установка была выполнена корректно, она может прослужить несколько десятков лет.

Один из главных минусов – ограничение длины контура, до 30 метров. Жидкость движется по магистрали очень медленно. На этом фоне жидкость в радиаторах нагревается также медленно.

Особенности вынужденной циркуляции

Медленная скорость теплоносителя может быть увеличена при помощи насоса. Благодаря этому даже при незначительном диаметре магистрали обеспечивается достаточно быстрый обогрев.

Тип системы при вынужденном продвижении – закрытый. Доступ воздуха не предусматривается. Расширительный бак является единственной зоной, где осуществляются важные процессы. Лучший выбор – герметичность.

Регулировать давление помогают манометры

Для обеспечения стабильности давления и безопасности работы всей системы, используются:

  • аппарат для отведения воздуха. Найти его можно в расширительном бачке. Его главное предназначение – извлечение образующегося в процессе закипания воды воздуха;
  • предохранитель. Если давление очень большое, он способствует тому, что излишек воды выводится «автоматом»;
  • манометры. Предназначаются для регулировки и контроля давления во внутренней части контура.

Рядом с котлом, на обратном контуре, рекомендовано установить насос. Это способствует снижению неблагоприятного воздействия нагревшейся жидкости на изготовленные из резины прокладки установки. Тем самым увеличивается срок ее работы. Ремонт не требуется очень долго.

Если система оснащается циркуляционным насосом, на ее функционирование оказывает влияние переменный ток. Для обеспечения должной работы, рекомендована установка байпаса. Это поможет обеспечить переход системы в другой режим.

Комплектация

В первую очередь рассмотрим все компоненты системы.

Котел

Назначением данного агрегата является выработка тепловой энергии, которая будет передаваться рабочей среде контура отопления.

По виду используемого топлива котлы делятся на следующие виды:

  • газовые;
  • электрические;
  • твердотопливные;
  • жидкотопливные;
  • комбинированные (например, способные работать на электричестве и солярке).

Наиболее удобным в эксплуатации, а потому и самым востребованным, является газовый котел. При выборе данного агрегата определяющими параметрами являются мощность и материал теплообменника.

Мощность

Бытует мнение, что мощность отопительного котла надо выбирать из расчета 100 Вт на метр квадратный отапливаемой площади. Однако эти данные являются чересчур усредненными. Как показывает опыт, для небольших строений площадью около 100 кв. м потребная мощность составляет примерно 130 Вт/кВ. м, в то время как для более крупных домов, площадь которых достигает 500 кв. м, этот показатель уменьшается до 80 Вт/кВ. м. Почему так получается?

Напольный отопительный котел в доме

Дело в том, что с увеличением отапливаемой площади, скажем, в 4 раза площадь ограждающих конструкций, через которые и «улетучивается» тепло, увеличивается только в 2,5 раза. Таким образом, объем теплопотерь, приходящийся на 1 кв. м отапливаемой площади, уменьшается, соответственно меньшей становится потребность в тепловой энергии на тот же кВ. м.

Материал теплообменника

Существует два варианта:

  • сталь;
  • чугун.

Чугун прочнее стали, да и коррозии он противостоит лучше.

Трубы и радиаторы

В индивидуальных системах отопления стальные трубы все чаще заменяют металлопластиковыми или полипропиленовыми.

Эти материалы теряют прочность при высокой температуре, но в частном доме, где настройкой работы отопительного контура занимается сам домовладелец, скачки температуры теплоносителя до критических значений исключены.

Традиционным материалом для радиаторов считается чугун, но при необходимости в увеличенной теплоотдаче применяют медные или алюминиевые приборы. При наличии высокого давления в системе вместо них следует устанавливать биметаллические радиаторы. В них наиболее ответственные элементы изготавливаются из прочной стали, а теплоотдающие поверхности – из мягких меди или алюминия.

Арматура

В отопительных системах применяется арматура трех видов:

  1. Запорная: в настоящий момент чаще всего применяют шаровые краны, недостатки которых с развитием технологий были сведены к минимуму. Если же предполагается частое использование запорного элемента, лучше установить традиционный вентиль.
  2. Регулирующая: позволяет плавно менять объем пропускаемого теплоносителя. Теоретически с этой целью можно использовать и запорную арматуру, но она очень быстро придет в негодность, поскольку на такой жесткий режим работы не рассчитана. Сегодня вместо ручных регулирующих кранов активно применяются автоматические, подключаемые к термодатчикам. Такие регуляторы самостоятельно управляют потоком теплоносителя, поддерживая заданный температурный режим.
  3. Кран Маевского: этот элемент используется с целью удаления воздушных пробок.
  4. Расширительный бачок: в эту емкость поступают излишки рабочей среды, образующиеся вследствие ее температурного расширения.
  5. Циркуляционный насос (применяется не всегда).

В некоторых моделях крана Маевского можно полностью выкрутить шток

Если сделать это по неосторожности в момент, когда система пребывает в рабочем состоянии, теплоноситель хлынет в помещение и будет заливать все вокруг, пока вы не перекроете ближайший запорный кран. Во избежание аварийных ситуаций такие краны Маевского лучше не устанавливать.

Отопление газовым котлом

Газовые котлы являются основным источником энергии в большинстве современных отопительных систем. Они гарантируют высокую производительность при относительно низких энергозатратах, отличаются высокой надежностью и безопасностью, конечно, при соблюдении всех норм и правил монтажа.

Тем не менее, в последние годы отмечается тенденция постоянного роста цен на природный газ, что вскоре приравняет удельные расходы на его приобретение с расходами на содержание электрической отопительной системы. А двухэтажные дома чаще всего строятся с большими площадями. До тех пор, пока сохраняется доступность газа, топить свой двухэтажный дом рекомендуем газовым котлом.

Трубопроводы для системы отопления двухэтажного дома: какие выбрать

Разводка отопительной системы в двухэтажном доме может производиться при помощи самых различных труб. Если необходимо достичь высокого коэффициента теплоотдачи и хорошей теплопроводности, то выбирают медные трубы.

К тому же, такие трубопроводы еще и прекрасно противостоят коррозии, выдерживают высокое давление и температуру.

Более бюджетным вариантом для двухэтажного дома, можно назвать использование металлопластиковых трубопроводов. Стоимость таких труб практически на порядок ниже, нежели у медных, да и качеством своим они также отличаются.

При этом следует отметить, что на внутренней поверхности пластиковых труб не остаются отложения от теплоносителя, а потому со временем эффективность не теряется.

Медные трубы в системе отопления

Прорабатывая проект системы отопления современного загородного дома с двумя этажами важно помнить, что схема должна быть не только эффективной, но еще и долговечной. Как правило, действительно профессиональные специалисты, разрабатывая подобные проекты, отдают предпочтение самым производительным системам, способным работать 20 и более лет, не вызывая нареканий

Как правило, действительно профессиональные специалисты, разрабатывая подобные проекты, отдают предпочтение самым производительным системам, способным работать 20 и более лет, не вызывая нареканий.

Правильно и с умом подойдя к подбору системы отопления для загородного дома, можно получить массу преимуществ:

  • Эффективный обогрев дома с минимальными потерями теплоты;
  • Существенная экономия средств на оплату тепла, достигается за счет сниженного потребления топлива и повышенной теплоотдаче системы, в том числе, трубопроводов и радиаторов;
  • Надежность, отсутствие проблем с системой и, как следствие, лишних финансовых затрат.

Электроконвекторы отопления — давайте выбирать оптимальный.

Расширительный бак для закрытой системы отопления

Расширительный бак для предназначен для компенсации изменения объема теплоносителя в зависимости от температуры. В закрытых системах отопления это герметичная емкость, разделенная эластичной мембраной на две части. В верхней части находится воздух или инертный газ (в дорогих моделях). Пока температура теплоносителя невысока, бачок остается пустым, мембрана расправлена (на рисунке картинка справа).

Принцип работы мембранного расширительного бачка

При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, его излишек поднимается в бачок, отодвигая мембрану и сжимая закачанный в верхнюю часть газ (на картинке слева). На манометре это отображается как повышение давления и может служить сигналом для уменьшения интенсивности горения. В некоторых моделях есть предохранительный клапан, который при достижении порогового значения давления сбрасывает излишек воздуха/газа.

По мере остывания теплоносителя, давление в верхней части бачка выдавливает теплоноситель из емкости в систему, показатели манометра приходят в норму. Вот и весь принцип работы расширительного бачка мембранного типа. Кстати, мембраны бывают двух видов — тарельчатые и грушевидной формы. Форма мембраны на принцип работы никак не влияет.

Виды мембран для расширительных бачков в системах закрытого типа

Расчет объема

Согласно общепринятым нормам объем расширительного бака должен составлять 10%!о(MISSING)т общего объема теплоносителя. Это значит, что вы должны посчитать, сколько воды поместится в трубах и радиаторах вашей системы (есть в технических данных радиаторов, а объем труб можно посчитать). 1/10 часть от этой цифры и будет объемом необходимого расширительного бака. Но эта цифра справедлива только если теплоноситель — вода. Если используется незамерзающая жидкость, размера бака увеличивается на 50%!о(MISSING)т рассчитанного объема.

Вот, пример расчета объема мембранного бака для закрытой системы отопления:

объем системы отопления составляет 28 литров;
размер расширительного бака для системы, заполненной водой 2,8 литра;
размер мембранного бака для системы с незамерзающей жидкостью — 2,8 + 0,5*2,8 = 4,2 литра.

При покупке выбираете ближайший больший объем. Меньший не берите — лучше иметь небольшой запас.

На что обратить внимание при покупке

В магазинах есть бачки красного и синего цвета. Для отопления подходят бачки красного цвета. Синие конструктивно такие же, только они предназначены для холодной воды и высоких температур не переносят.

На что еще обратить внимание? Есть два вида бачков — со сменной мембраной (называются они еще фланцевыми) и с незаменяемой. Второй вариант дешевле, причем значительно, но если повредится мембрана, покупать придется все целиком

Во фланцевых моделях покупают только мембрану.

Место для установки расширительного бака мембранного типа

Обычно ставят расширительный бачок на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по ходу движения теплоносителя). В трубопровод устанавливается тройник, к одной его части подсоединяется небольшой отрезок трубы, а к ней, через фитинги, подключается расширитель. Размещать его лучше на некотором расстоянии от насоса, чтобы не создавались перепады давления. Важный момент — участок обвязки мембранного бака должен быть прямолинейным.

Схема установки расширительного бака для отопления мембранного типа

После тройника ставят шаровый кран. Он необходим чтобы была возможность снять бачок без слива еплоносителя. Саму емкость удобнее соединять при помощи американки (накидной гайки). Это снова-таки облегчает монтаж/демонтаж.

Пустое устройство весит не так много, но заполненное водой имеет солидную массу. Потому необходимо предусмотреть способ закрепления на стене или дополнительные опоры.

Расширительный бак отопления можно повесить на кронштейне

Сделать опорную площадку

Бак на ножках можно установить на полу

О естественной циркуляции

Схема, в которой движения воды инициируется естественным путем, встречается достаточно редко. Это потому, что для нее требуется достаточно большой диаметр трубопроводов, да и бак расширительный нужно установить – он будет компенсировать расширение носителя тепла во время повышения температуры.

Обратите внимание! Бак этот должен устанавливаться только в наивысшей точке системы!

Зачастую для бака выбирают теплое и «уютное» местечко – чердак дома. Прибор утепляют, а также оснащают специальной «дыхательной» трубкой и емкостью, куда бы выливалась лишняя вода. Если случится перелив. Данная схема отопления двухэтажного дома требует, чтобы трубопровод устанавливался под уклоном, направленным от котла к самому дальнему отопительному прибору. Иными словами, туда, куда движется носитель тепла. Эту особенность воплотить порой достаточно сложно.

Подробнее о выборе и установки расширительного бака, читайте здесь

Не обойтись без такой системы в двух случаях:

  • когда в доме нет электричества;
  • когда нет места, чтоб установить циркуляционный насос.

Более того, если часть системы отключить, то распределить жидкость по оставшейся части будет достаточно сложно. Но есть у системы преимущества – главное из них в том, что она полностью автономна. Если вы будете использовать с ней котел на твердом топливе, то станете независимым от центрального энергоснабжения.

Обратите внимание! Рассчитать естественную систему отопления достаточно сложно: здесь и гидравлический расчет, и перепады, и разного рода сопротивления. Если всего этого не сделать, то о работоспособности системы не будет и речи

Монтаж каркаса

Тупиковая система отопления

Среди множества существующих видов отопительных систем выбор застройщиков часто останавливается на тупиковой схеме. Что такое тупиковая система отопления?

Так называют одну из разновидностей двухтрубных сетей, для которой характерной является разница в продолжительности подающего и обратного трубопроводов. Хотя и в однотрубном варианте тупиковая система также возможна.

Теплоноситель в такой схеме движется в противоположных направлениях по подающей и обратной трубе. В свою очередь, тупиковая система также делится на два типа: вертикальный и горизонтальный.

  • Вертикальная схема предполагает присоединение радиаторов к стояку. В этом случае имеет место неравномерная циркуляция теплоносителя. Так как циркуляционные кольца, расположенные ближе к стояку, короче отдаленных. В этом случае помещения, находящиеся далеко от источника тепла, прогреваются дольше и хуже ближних. Такие сети используются, как правило, в многоэтажных постройках.
  • Горизонтальная тупиковая разводка системы отопления более экономична и проста в монтаже. Состоит из серии приборов отопления, объединенных в общую схему подающим и обратным трубопроводами. С естественной циркуляцией теплоносителя данная схема может работать в зданиях малой площади и объема. Для других случаев необходима организация принудительного движения горячей воды по системе.

Типы циркуляции в СО

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

Естественная

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

По этой причине нередко контуры отопления с естественным побуждением движения тепла называют также гравитационными или самотечными системами.

Схема самотечного движения водяного теплоносителя при отоплении двухэтажки

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

  • низкая скорость перемещения водяной массы по теплотрассе;
  • необходимость использования труб больших диаметров (Ду не менее одного-полутора дюймов);
  • строгое соблюдение при монтаже своими руками необходимых уклонов горизонтальных участков;
  • для обеспечения всех уклонов нередко котел приходится утапливать в специальном углублении.

Гравитационная схема в какой-то степени морально устарела. К ней не применимы современные тенденции в модернизации систем отопления частных построек:

  • в самотечных контурах не ставят полимерные трубы, поскольку существует вероятность их расплавления при вскипании воды в трубопроводе при высоких нагрузках на котел;
  • отсутствует возможность регулировки локального участка теплотрассы или отдельного отопительного прибора;
  • невозможность отключения отдельного радиатора без нарушения работы всей СО.

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

Принудительная

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

Схема движения теплоносителя в СО напорного типа в двухэтажном здании

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

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

В двухэтажных строениях старой постройки с установленной ранее самотечной системой допускается в рамках модернизации установка насоса, что позволит реализовать основные достоинства напорных систем.

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.

Стандартная схема разводки

Обычно такая схема предполагает использование труб из металлического пластика — так могут рассказать в проектно-инженерных бюро. Однако эти трубы можно легко заменить на полипропиленовые или даже медные. Что интересно, сегодня медные трубы вновь стали востребованными.

Дело в том, что несмотря на все их недостатки, включая дороговизну, они обладают весьма существенным преимуществом: теплоноситель, циркулирующий по медным трубам и радиаторам, не нуждается в замене долгие и долгие годы. По сути, можно один раз залить — и всё, на всю жизнь хватит!

Стандартная схема разводки системы отопления в двухэтажном доме

Фитинги, различные фасонные системы, соединители и прочие комплектующие соединяются только в зависимости от угла своего наклона и взаимного расположения от друг друга. Такая схема разводки обычно требует и использования различных кранов: начиная от шаровых и заканчивая радиаторными (все они прямые).

После того как произойдёт расчёт согласно схеме, рассчитывается и необходимое количество радиаторов и их секций. Последние крепятся на специальные кронштейны. Соответственно, чем секций будет больше — тем больше понадобится и кронштейнов (или другой фурнитуры, которая может их заменить).

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий

Adblock
detector