Устройство эффективного обогрева всех жилых комнат и вспомогательных помещений двухэтажного дома требует грамотного подхода. Перед владельцем объекта встает задача выбора наиболее оптимального варианта, исходя из материальных возможностей и топлива, доступного в данной местности. Чаще всего приоритет отдается водяной системе отопления. В последнее время набирает популярность воздушное отопление, а также и электрическое. За основу берется типовая схема отопления двухэтажного дома, которая адаптируется под потребности конкретного объекта. При этом желательно воспользоваться советами специалистов. Многие нюансы, вовремя внесенные в проект отопления двухэтажного дома, позволят избежать проблем при дальнейшей эксплуатации системы.
На рисунке представлена схема водяного отопления двухэтажного дома, которая предполагает ручное регулирование уровня температуры в обогреваемых помещениях. В данном варианте монтируется горизонтальная двухтрубная разводка с боковым подключением радиаторов.
Такая система отопления двухэтажного дома сооружается из металлопластиковых труб. При желании их можно заменить трубами из полипропилена и меди. Фасонные и соединительные детали трубопроводов подбираются с учетом взаимного расположения элементов отопительной системы. Приобретаются также различные краны: шаровые, радиаторные прямоточные, радиаторные прямые или угловые. По результатам теплотехнического расчета закупаются радиаторы отопления с определенным количеством секций. Отопительные приборы вешаются на кронштейны, число которых зависит от количества секций.
Типовая схема системы отопления двухэтажного дома показывает расположение главного отопительного оборудования: котла (газового, электрического, твердотопливного), мембранного расширительного бака, циркуляционного насоса. Чтобы защитить насос от перегрузки, выполняют монтаж байпаса с перепускным клапаном.
Настенную модель отопительного котла можно устанавливать непосредственно в доме, выделив для этого уголок на кухне или в подсобке. При этом следует учитывать тот факт, что в рабочем состоянии оборудование может быть источником незначительного шума. Напольные отопительные котлы требуют наличия отдельной площади в пристройке или специально отведенных для их размещения помещениях.
Важно! Для удобства управления уровнем температуры проводят разделение системы отопления этажей на два контура, независимых друг от друга. При этом появляется возможность и отключения отопления на одном из этажей.
Верхняя или нижняя разводка?
В двухэтажном доме, имеющем подвальное и чердачное помещение, может быть спроектирована система отопления с верхней или с нижней разводкой.
- При верхней разводке подача горячей воды осуществляется в чердачном помещении в различные стояки, от которых теплоноситель направляется к радиаторам.
- При нижней разводке поступление горячей воды из котла в стояки организуется снизу, то есть с подвала.
Важно! Расширительный бак независимо от типа выбранной разводки всегда располагают на чердаке (самой высокой точке системы).
Однотрубная или двухтрубная система?
- Однотрубная система отопления двухэтажного дома не имеет обратных стояков, а потому охлажденная вода из нагревательных приборов возвращается обратно в подающие стояки. В подобных системах в радиаторы, расположенные на нижнем этаже, поступает вода более низкой температуры, чем в верхние приборы отопления. Поэтому площадь поверхности нагрева нижних радиаторов увеличивается.
- Двухтрубная система отопления двухэтажного дома требует большего количества материалов для монтажа, но лишена всех недостатков, присущих однотрубной конфигурации. К каждому радиатору подводится горячий теплоноситель, который затем после охлаждения отводится по отдельной трубе. Существует возможность перекрытия системы на одном из участков без ухудшения обогрева всех остальных помещений в доме.
А что делать если необходимо устроить теплый пол?
Надо отметить, что при отсутствии возможностей устройства иного обогрева можно использовать и печное отопление двухэтажного дома. Однако конструкции печей в этом случае сильно отличаются от тех, что применяются в небольших одноэтажных домах. Доверять кладку таких сложных печей надо профессионалам. При желании и наличии опыта можно попробовать сделать отопление двухэтажного дома своими руками.
Тема этой статьи —схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома и ее практическая реализация. Нам с читателем предстоит разобраться, как выполнить разводку отопления и подключение отопительных приборов, как добиться равномерного нагрева всех батарей, какие трубы и радиаторы закупить для монтажа отопительной системы. Приступим.
Почему двухтрубное
Почему схема отопления должна быть именно двухтрубной?
Потому, что по сравнению с более простой однотрубной ленинградкой оно позволяет добиться более равномерного нагрева батарей. При большой длине однотрубного контура перепад температур между подачей и обраткой неизбежно сделается заметным и вынудит увеличивать размеры радиаторов, что невыгодно и не всегда применимо с точки зрения дизайна помещений.
Многосекционная батарея —сомнительное украшение для жилой комнаты.
Заметьте, что однотрубная система дешевле в монтаже (просто-напросто из-за меньшей суммарной длины розлива) и более отказоустойчива. До тех пор, пока на концах розлива есть перепад давлений, остановка циркуляции в ней невозможна в принципе.
Однотрубная ленинградка —лидер по отказоустойчивости.
Устройство
Все схемы двухтрубной системы отопления двухэтажного дома имеют одну общую черту: у них есть отдельные розливы подачи и обратки. Розливы соединяются между собой перемычками с установленными в их разрыв отопительными приборами.
Верхний и нижний розливы
В зависимости от расположения розлива подачи выделяют схемы с нижним и верхнем розливами.
- В первом случае и подающая, и обратная нитки контура расположены в подвале и соединяются парными стояками. Те, в свою очередь, соединяются между собой перемычками, расположенными в комнатах верхнего этажа или на чердаке;
Выносить перемычки на холодный чердак —не очень хорошая идея. При остановке контура в холода вода зависает в стояках, и трубы на чердаке оказываются прихваченными льдом уже через час после отключения отопления.
- Во втором случае подача разведена по чердаку, а обратка —по подвалу. Такая схема сильно упрощает сброс и запуск системы: при сбросе достаточно открыть сбросник на расширительном баке, расположенном в верхней точке розлива подачи, и вся зависшая в трубах вода сольется вниз;при запуске воздух стравливается не на каждой перемычке между , а только на пресловутом сброснике в расширительном бачке.
На мой взгляд, именно верхний розлив наиболее удобен в плане эксплуатации . В домах с верхним расположением подачи на моей памяти ни разу не было серьезных аварий, связанных с разморозкой отопления, в то время как в домах с нижним розливом радиаторы и подводки в подъездах приходилось отогревать каждую зиму.
Гравитационная и принудительная
Двухтрубная система отопления в двухэтажном частном доме может быть реализована с принудительным побуждением циркуляции теплоносителя (для этого используется циркуляционный насос) или с естественной циркуляцией, за счет разницы в плотности горячего и холодного теплоносителя.
Схемы с принудительной циркуляцией выгодны тем, что:
- Обеспечивают большую скорость движения теплоносителя и, соответственно, более равномерный и быстрый нагрев радиаторов;
- Позволяют обойтись меньшим диаметром розливов.
Главный их недостаток —энергозависимость : насосу требуется круглосуточное питание. Если проблему кратковременных отключений света можно решить, установив источник бесперебойного питания, то отключение электричества длиной в несколько суток оставит ваш дом без тепла.
Системы с естественной циркуляцией полностью энергонезависимы.
Как устроена такая отопительная система?
- Котел (как правило, твердотопливный) опускается максимально низко —в подвал или приямок. Радиаторы монтируются выше теплообменника котла. Перепад высоты между ними, собственно, и будет обеспечивать циркуляцию;
- Сразу после котла монтируется разгонный патрубок —вертикальный участок розлива, поднимающийся под потолок второго этажа или на чердак. Через него нагретая в котле вода поднимается в верхнюю точку контура, откуда движется по розливам самотеком, за счет собственной тяжести. Отсюда, кстати, и название такой системы —«гравитационная».
- Сразу после разгонного патрубка монтируется открытый расширительный бак, выполняющий заодно функцию предохранительного клапана и заливной воронки для заполнения контура водой. Если теплоноситель закипит, пар покинет розлив через крышку бака. Через нее же всегда можно долить воду взамен сброшенной или испарившейся;
- Оба розлива —подача и обратка —монтируются с небольшим постоянным уклоном по ходу движения теплоносителя;
- Внутренний диаметр розливов делается максимально большим (не менее ДУ32, чаще ДУ40 —ДУ50). Большой диаметр компенсирует минимальный гидравлический напор, создаваемый перепадом температур.
Гидравлическое сопротивление падает с увеличением внутреннего сечения трубы. Чем толще розливы и подводки, тем быстрее циркулирует в них вода.
Как это работает ?
- Нагретая котлом горячая вода благодаря уменьшившейся плотности вытесняется в верхнюю точку контура более холодными и плотными массами теплоносителя;
- Оттуда она продолжает двигаться по проложенному с уклоном розливу, постепенно отдавая тепло воздуху в комнатах через отопительные приборы;
- Отдавший тепло теплоноситель возвращается к котлу и вовлекается в повторный цикл циркуляции.
Очевидные недостатки гравитационной системы отопления —большая инерционность, значительные перепад температур между первыми и последними по ходу движения воды батареями и большие расходы на монтаж розливов.
Тем, где перебои с энергоснабжением носят периодический характер, практикуется монтаж комбинированных систем отопления. Собственно, они представляют собой классическую гравитационную схему с врезанным параллельно розливом циркуляционным насосом. Между врезками насоса монтируется шариковый обратный клапан.
Эта схема работает так:
- При включенном насосе вода идет через его врезки. Благодаря избыточному давлению на выходе из насоса обратный клапан закрыт;
- При выключении насоса клапан открывается, и вода продолжает медленно циркулировать с естественным побуждением.
Подчеркну: в таких схемах используются только шариковые клапана. Пружинный обратный клапан требует для открытия значительного перепада давлений. Даже если он откроется (что маловероятно), на нем будет теряться существенная часть гидравлического напора.
Конвекционное и внутрипольное
Классическая схема отопления настенными или напольными радиаторами называется конвекционной: тепло распределяется восходящими от отопительных приборов потоками нагретого воздуха. К несчастью, перемешивание воздуха этими потоками недостаточно эффективно: температура под потолком всегда на несколько градусов выше, чем на уровне пола.
Поскольку жители дома, как правило, не имеют обыкновения проводить свой досуг на потолке, более сильный нагрев верхней части объема помещения имеет лишь одно следствие —увеличение теплопотерь через перекрытие и кровлю.
Теплый пол не имеет такого недостатка . Проложенные в стяжке или под чистовым напольным покрытием трубы максимально прогревают комнату именно на уровне пола, что позволяет добиться комфортного распределения температур при минимальных затратах.
Можно ли совместить пол с двухтрубной системой? Если все отопление дома делается низкотемпературным внутрипольным, то двухтрубным окажется только участок между котлом и коллекторами. Дальнейшая разводка будет коллекторной (лучевой).
Видите ли, теплый пол имеет ограничение по максимальной длине контура (100-120 метров), поэтому отопление дома обычно представляет собой несколько параллельно подключенных контуров.
Если теплый пол подключается параллельно высокотемпературному отоплению радиаторами, ему нужен узел согласования температур с термодатчиком, трехпроходным или двухпроходным клапаном и собственным циркуляционным насосом.
Насос приводит в движение теплоноситель внутри низкотемпературной части контура;клапан открывается и впускает в трубы теплого пола новую порцию горячей воды лишь при его остывании до определенной температуры.
Балансировка
Что такое балансировка и зачем она нужна?
Чтобы объяснить это, мне нужно разъяснить еще пару понятий.
- Тупиковой системой отопления частного дома называется контур, в котором при переходе теплоносителя из подающей в обратную нитку направление его движения меняется на противоположное. Тупиковые схемы применяются в том случае, если разводке по замкнутому кольцу мешает панорамное окно, высокий проем или другое препятствие;
- Попутная система (она же —петля Тихельмана) означает, что вода движется в одном направлении и по подаче, и по обратке.
Петля Тихельмана фактически представляет собой несколько параллельных контуров одинаковой протяженности и одинакового гидравлического сопротивления. Температура батарей в такой системе отопления всегда будет примерно одинаковой.
Петля Тихельмана —несколько параллельных контуров одинаковой протяженности.
С тупиковой системой все гораздо сложнее. Перемычки между розливами подачи и обратки с радиаторами на них —это несколько контуров разной длины и, соответственно, с разным гидравлическим сопротивлением.
Как нетрудно догадаться, разница в гидравлическом сопротивлении повлияет на скорость циркуляции теплоносителя через ближние и дальние от котла батареи. Основной объем воды двинется по короткому пути;дальние приборы будут заметно холоднее, а в сильные морозы они и вовсе могут быть разморожены. Прецеденты на моей памяти были, и не раз.
Чтобы решить эту проблему, проходимость подводок ближних к котлу радиаторов искусственно ограничивается дросселированием. Для этой цели используются дроссели, позволяющие выполнить регулировку своими руками, или термоголовки, регулирующие проходимость в автоматическом режиме и поддерживающие заданную температуру.
Температура батарей после регулировки дросселей меняется в течением получаса —часа. Ручная балансировка достаточно большого контура может занимать до двух дней.
Материалы
Радиаторы
В общем случае для автономной системы отопления лучшим выбором станут алюминиевые секционные батареи. При максимальной (до 200-210 ватт на секцию) теплоотдаче в них привлекает очень демократичная цена секции (от 250 рублей).
Вот формула для расчета потребности дома в тепле: Q=V*Dt*k/860.
В ней:
- Q-мощность в КВт;
- V-объем всех отапливаемых помещений в кубометрах;
- Dt —разность температур внутри и снаружи дома;
- k —коэффициент, определяемый качеством утепления дома.
Две переменных нуждаются в комментариях.
Dt вычисляется как разница между температурой, соответствующей санитарным нормам (20 градусов для регионов с температурой самой холодной пятидневки зимы до -31С и 22 для более холодных областей) и температурой самой холодной пятидневки.
Зимние температуры для некоторых городов России. Нужное нам значение —в первом столбце.
Значение k можно взять из следующей таблицы:
Скажем, для двухэтажного дома размером 6х12 метров и высотой 7 метров, расположенного в Севастополе (температура самой холодной пятидневки -11), без внешнего утепления и с однокамерными стеклопакетами, потребность в тепле составит: 6*12*7*(+20 —-11)*1,5/860=18 КВт.
При тепловой мощности в 18 КВт и заявленной производителем мощности секции в 200 ватт их общее количество составит 18000/200=90 (к примеру, 9 радиаторов по 10 секций).
Учтите, что данные производителя верны лишь для дельты температур между теплоносителем и помещением в 70С (скажем, 90/20). Теплоотдача снижается пропорционально перепаду температур и при 60/25 будет составлять всего 100 ватт на секцию.
Трубы
Для разводки отопления в частном доме можно смело использовать все виды высокотемпературных (с заявленной рабочей температурой 90С) пластиковых и металлопластиковых труб. У меня дома смонтирован армированный алюминием полипропилен;с таким же успехом можно было выбрать металлопластик на пресс-фитингах.
Дело в том, что параметры отопления в автономном контуре при минимальной вменяемости его владельца подконтрольны и абсолютно стабильны:
- Температура теплоносителя обычно держится в диапазоне 50-75 градусов;
- Давление в закрытой системе не превышает 2,5 кгс/см2.
Стабильность давления в закрытом контуре при колебаниях температуры обеспечивается правильно подобранным объемом расширительного бака. Обычно он берется равным примерно 10% объема теплоносителя в контуре. Его количество проще всего измерить, заполнив систему отопления водой и слив ее в любую мерную тару.
А раз все параметры предсказуемы и стабильны —стоит ли переплачивать за надежность , которая просто не будет востребована?
На отоплении не стоит использовать лишь металлопластик на компрессионных фитингах с накидными гайками. Инструкция связана с тем, что он очень чувствителен к малейшим ошибкам при сборке (в частности, к смещению уплотнительных резиновых колец на фитинге) и часто начинает течь на соединениях после нескольких циклов нагрева и охлаждения.
Использовать металлополимерные трубы с компрессионными фитингами на отоплении —не лучшая идея.
Каким должен быть диаметр подводок к батареям и розливов ?
Диаметр розлива зависит от способа побуждения циркуляции. Для гравитационной системы параметры я уже приводил;для контура с принудительной циркуляцией диаметр розлива определяется тепловой нагрузкой на него. Вот данные для средней скорости движения теплоносителя в 0,7 м/с (при такой скорости еще нет гидравлических шумов):
На практике при площади дома до 200 метров на розлив покупается полипропиленовая труба диаметром 25 мм, для подключения радиаторов —диаметром 20 мм.
Не забудьте, что условным проходом, примерно равным внутреннему диаметру, маркируются только металлические трубы. Для пластиковых указывается наружный диаметр и толщина стенок. Вычислить внутреннее сечение трубы можно, вычтя из наружного диаметра удвоенную толщину стенки.
Обвязка котла
У закрытой системы с принудительной циркуляцией она включает:
- Расширительный бак;
- Циркуляционный насос;
- Группу безопасности —манометр, предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик.
Кроме того, все радиаторы, расположенные выше розлива, комплектуются кранами Маевского или автоматическими воздушниками. На скобах выше розлива ставятся такие же воздушники, а на скобах, расположенных ниже розлива —сбросники для полного осушения труб.
Некоторые типы котлов могут похвастаться установленными внутрь корпуса группой безопасности, насосом и расширительным баком. Прежде, чем отправляться за покупками, не поленитесь изучить описание прибора.
Подключение радиаторов
Для секционных радиаторов возможны три способа подключения:
- Одностороннее боковое;
- Двухстороннее нижнее;
- Диагональное.
Какое из них выбрать?
Ответ зависит от двух факторов:
- Количества секций батареи;
- Ее расположения относительно розлива и/или стояка.
При небольшой длине отопительного прибора (до 7-10 секций) и стоячной разводке оптимальным будет боковое подключение. Разница в диаметре между коллекторами радиатора и вертикальными каналами внутри секции обеспечит его равномерный прогрев по всей длине.
Если количество секций больше 10 и отопительный прибор подключается к стояку или расположенному выше него розливу, наш выбор —диагональное подключение. Оно прогреет все секции, независимо от их количества.
При большой длине батареи и ее расположении над розливами более практичным будет двухстороннее нижнее подключение.
Вот его преимущества:
- Радиатор начнет греть сразу после запуска контура, даже без стравливания воздуха. Воздушная пробка будет вытеснена избыточным давлением в верхний коллектор и не станет мешать циркуляции через нижний. При этом секции будут прогреты по всей высоте за счет собственной теплопроводности;
- В открытом отопительном контуре периодическое обновление теплоносителя будет способствовать постепенному заиливанию батарей и падению их теплоотдачи. Однако непрерывная циркуляция воды через нижний коллектор не даст илу собираться в нем: батарея не будет нуждаться в промывке в принципе. Для промывки же розлива достаточно раз в два-три года перепустить контур на сброс.
Заключение
Итак, мы познакомились с разновидностями двухтрубных систем и с особенностями их монтажа в частном доме. Дополнительную информацию уважаемый читатель может изучить, просмотрев видео в этой статье. Жду ваших дополнений и комментариев. Успехов, камрады!
Централизованное отопление заметно повышает затраты семейного бюджета за счет оплаты нерегулируемых энергоносителей. Поэтому хозяева частного жилья предпочитают центральному отоплению автономное. Чаще других в индивидуальном строительстве заказывают проекты двухэтажных домов, или домов с мансардой, поэтому схема отопления 2 х этажного частного дома отработана до мелочей и проектными организациями, и самими домовладельцами.
Компоненты и узлы отопительной системы
Сама система отопления частного жилья, математические вычисления и привязка к проекту может быть выполнена своими руками, и первое, с чего необходимо начать — теплотехнический расчет, который обозначает рабочие характеристики отопительной системы дома: общие тепловые потери во всех помещениях дома, мощность котла, количество радиаторов или батарей, тип отопительной системы, и т.д.
Максимальная мощность котла определяется, исходя из суммы потерь тепла во всех помещениях дома, плюс:
- Общая площадь помещений с отоплением, включая второй этаж;
- Климатические условия в регионе;
- Наличие теплоизоляции и ее качество;
- Стройматериал внутренних перекрытий, стен, потолка и пола, а также их толщина;
- Конструкция крыши и чердачного пространства;
- Размеры оконных, балконных и дверных проемов, степень их герметичности.
Котел генерирует тепло путем сжигания той или иной разновидности топлива, или посредством нагревания трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов), которое затем распределяется по системе отопления и горячего водоснабжения. Стандартная нормативная мощность котла — 100 Ватт на квадратный метр при потолках в помещениях ≤ 3 м. ГОСТы рекомендуют делать 20%-ный резерв мощности котла на непредвиденные тепловые потери, которые может нести система отопления 2 этажного здания. Система ГВС резервирует ≥ 50% мощности теплогенератора.
Виды топлива для котла — дизельное топливо, электричество, отработка машинного масла, кокс, пеллеты, уголь, дрова, торф, газ. Какой котел и на каком топливе выбрать – зависит от того, насколько доступно то или иное топливо в регионе. Но газ остается самым популярным видом топлива в частном доме – его подключают более 75% российских потребителей. Бойлер, котел или конвектор, работающие на электроэнергии, оставляют в качестве резервного варианта, в крайнем случае – комбинируют электрический обогрев с другими видами отопления.
Котлы с корпусом из стали или чугуна чаще всего проектируют настенными или напольными. Напольный теплогенератор, работающий с вырабатыванием отработанных газов или дыма (газовый, твердотопливный, и т.д.), в напольном исполнении монтируется в отдельно расположенном помещении, в нем же устанавливают бойлер, расширительную емкость для системы отопления, свой дымоход и принудительную вентиляционную систему.
Для настенных котлов, работающих на газе, оборудование дымохода и монтаж оборудования в отдельном помещении не нужны. Кислород в камеру сгорания подается с улицы по гибкому гофрированному шлангу. Настенный котел с одним контуром служит только для отопления дома, с двумя контурами – для обогрева и снабжения дома горячей водой (ГВС).
Тепло, которое вырабатывает отопительный котел, передается в систему через организацию принудительной (включением в схему водяного насоса) или естественной циркуляции теплоносителя. Обычно двухконтурный котел имеет индивидуальный насос и расширительный бачок закрытого типа. Теплоносителем может выступать антифриз, электролит или обычная вода.
Вода – самый дешевый носитель тепла в системе отопления частного 2 этажного дома, но ее использование в отоплении требует поддержания постоянной положительной температуры в доме. Поэтому при сезонном проживании в загородном 2-х этажном доме рекомендуется использовать антифриз или электролит.
Выбор схемы разводки труб и выбор теплоносителя определяется еще при проектировании отопления. Диаметр труб, вязкость теплоносителя, теплоемкость и коэффициент его расширения принимаются во внимание, так как от этого зависит процесс теплообмена в трубах и батареях отопления. Радиаторы или батареи могут быть металлическими (из чугуна, стали, алюминия, или комбинированными), биметаллическими или анодированными.
КПД радиатора и скорость теплоотдачи зависят от материала, из которого изготовлен прибор, и его габаритов, причем длина радиатора измеряется в количестве секций. Терморегулятор и кран Маевского на входе радиатора предназначены для равномерного съема тепла и стравливания воздуха из схемы отопления. Запорная арматура, которая монтируется на обратке, нужна для обслуживания и профилактики.
Установка радиаторов регламентируется технической документацией: вдоль стен комнаты, под окнами, рядом с входной дверью. Подключаются радиаторы к трубам и стоякам отопления частного дома своими руками односторонним способом, диагональным и методом нижней подводки.
Сколько потребуется радиаторов (I) для отопления одного помещения, рассчитывают по формуле:
I = S х k 1 х k 2 х k 3 х k 4 х 100 / P (шт);
- S — площадь одного помещения;
- P — мощность одной секции радиатора;
- k 1 -коэффициент для оконных стеклопакетов;
- k 2 -коэффициент тепловых потерь;
- k 3 -коэффициент от утепления кровли и ее конструкции;
- k 4 -коэффициент от высоты потолков.
Разводка труб по замкнутому контуру (трубная обвязка) должна быть герметичной, включая герметичный расширительный бак. Чем больше объем теплоносителя в системе, тем больше объем радиаторов, теплообменника и всего трубопровода, и тем мощнее должен быть нагревательный котел.
Стандартная схема отопления 2 х этажного дома основана на применении металлических бесшовных или ПВХ труб с минимальным внутренним сопротивлением (шероховатостью поверхности).
Открытый или закрытый расширительный бак включается во все схемы отопления жилья, предотвращая самопроизвольный выброс перегретого теплоносителя и горячего воздуха в системе. Это тем более возможно при повышении температуры воды в закрытой системе под давлением.
Мембрана в герметичном резервуаре закрытого типа служит границей между воздушной и водяной камерами. Автономное отопление частного дома использует бак, вмонтированный в обратку, перед входным патрубком «всасом» насоса принудительной циркуляции отопления дома схема которого реализована по закрытому циклу. Расширительная емкость должна крепиться на высоте ≥ 1м.
Расширительная емкость открытого типа крепится в самой верхней точке подающего стояка. Переливная и питательная трубы должны хорошо утепляться и герметизироваться. Объем такого открытого резервуара должен быть не менее, чем (10% от всего объема теплоносителя в трубах системы. Несмотря на то, что крышка емкости закрывается негерметично, она должна иметь хорошее уплотнение, чтобы не допустить испарения горячего теплоносителя.
- Запорная арматура предназначена для обеспечения возможности ремонта и профилактики системы или ее участков без отключения отопления в доме в два или три этажа. Запорные вентили и краны должны быть шаровыми, и врезаются они в стояки, до радиаторов и после них, до и после циркуляционного насоса, разводящего коллектора, нагревательного котла или бойлера;
- Предохранительная арматура служит для защиты трубной обвязки от гидроударов и появления обратных завихрений теплоносителя. В это понятие входят предохранительный и обратный клапаны (отсекатели), воздухоотводчик, вентиль-балансир;
- Регулирующая арматура предназначена для балансировки отопительной системы. Это механический вентиль, или терморегулятор электронного или электромеханического типа срабатывания.
Вся используемая в отоплении и водоснабжении арматура и крепежные элементы носят общее название «фитинг», и призваны обеспечивать максимальную скорость прохождения теплоносителя с минимальными потерями давления, а также герметичность соединений, углов и тройников в трубной обвязке.
Гидрострелка и коллектор предназначены для минимизации тепловых потерь путем разделения контуров, а также для улучшения проходимости теплоносителя по трубам и распределения температурной нагрузки по радиаторам. В схеме гидрострелки устанавливаются дополнительные КИПиА, обеспечивающих безопасную эксплуатацию отопления в доме – температурные датчики, расходомеры, манометры и термометры. Гидрострелка служит для вывода твердой взвеси и газов из теплоносителя.
Варианты отопления загородного 2х этажного дома обновлено: Февраль 17, 2017 автором: kranch0
Основой для любого проекта отопления является правильно разработанная схема. Она определяет порядок монтажа, характеристики компонентов и параметры всей системы. В особенности это касается теплоснабжения двухэтажного коттеджа или дачи. Система отопления 2х этажного частного дома может быть построена по нескольким схемам.
Особенности отопления 2-х этажного дома
Спецификой организации теплоснабжения зданий высотой более одного этажа является равномерное распределение тепловой энергии от батарей по всем помещениям. Поэтому необходимо решить вопрос — как сделать отопление в 2х этажном доме с оптимальными параметрами.
Профессиональный проектировщик учитывает все нюансы. Лучший вариант – приобрести уже готовую схему или адаптировать стандартную для теплоснабжения дома. Во время решения этой задачи учитываются следующие факторы:
- Общая площадь здания и его характеристики. Сделать отопление 2 этажного частного дома своими руками можно только при хорошем утеплении наружных стен, установке современных оконных конструкций.
- Запланированный бюджет. Он влияет на качество приобретаемых компонентов и выбор схемы.
Сделать эффективное отопление частного 2х этажного дома своими руками можно только после первичного анализа этих данных.
Для составления схемы разводки трубопроводов и компонентов системы лучше всего применять в качестве основы копию плана дома. Так можно рассчитать количество расходных материалов.
Гравитационное отопление или с принудительной циркуляцией?
Прежде всего необходимо определиться с оптимальным вариантом циркуляции теплоносителя. Она может быть гравитационная или принудительная. Система отопления 2х этажного частного дома со средней и большой площадью строится на основе последней.
Работа основана на естественной циркуляции теплоносителя, которая возникает в результате его температурного расширения. При этом нужно принимать во внимание ограничения – протяженность трубопровода не должна быть более 60 м.п., для работы системы потребуется разгонный стояк. Именно эти факторы обуславливают выбор схемы водяного отопления частного 2 этажного дома с циркуляционным насосос.
Для теплоснабжения также можно применять открытую или закрытую систему. В первом случае схемы отопления 2-х этажного дома делают с горизонтальной разводкой трубопроводов, что не всегда удобно в плане монтажа и эксплуатации. Оптимальным вариантом будет монтаж закрытой схемы. Она имеет следующие преимущества:
- Возможность горизонтального монтажа трубопроводов. Это минимизирует необходимое для установки пространство.
- Улучшенная циркуляция вследствие повышенного давления в системе – от 1,5 до 6 бар.
- Теплоотдача у всех приборов (радиаторов и батарей) будет одинакова.
Подобные схемы отопления 2-х этажного дома обязательно должны иметь в комплектации циркуляционный насос. Без этого невозможно обеспечить нормальную скорость движения теплоносителя.
Сделать качественное отопление в 2х этажном доме можно только после расчета его тепловых потерь.
Разводка труб для теплоснабжения двухэтажного дома
Следующим этапом является выбор способа разводки трубопроводов. Он влияет на скорость прохождения теплоносителя, степень его остывания и возможности регулирования характеристик теплоснабжения.
Проектирование отопления 2 этажного частного дома своими руками выполняется на основе анализа всех факторов. Рассмотрим важнейшие из них, влияющие на выбор разводки подающих магистралей:
- Однотрубная. В системе имеется только один трубопровод, к которому в последовательном порядке подключаются радиаторы. Для однотрубного отопления частного 2х этажного дома своими руками характерно быстрое остывание теплоносителя. Поэтому оно используется для обогрева зданий с небольшой площадью до 80 м²;
- Двухтрубная. Она предназначена для равномерного теплового распределения. Дополнительная обратная магистраль позволяет подключать батареи последовательно, что снижает потери тепла при циркуляции теплоносителя. Оптимальный вариант для низкотемпературной системы отопления 2х этажного частного дома;
- Коллекторная. С ее помощью можно сделать несколько отдельных контуров отопления, подключенных к одному распределительному коллектору. В коллекторной схеме водяного отопления частного 2 этажного дома можно регулировать объем притока горячей воды в каждом отдельном контуре. Недостаток – большое количество необходимых материалов.
Немаловажным моментом является выбор материала изготовления труб. В закрытой схеме отопления 2-х этажного дома рекомендуется использовать полипропиленовые магистрали. Важно учитывать, что максимально допустимая температура горячей воды при этом не должна превышать +90°С.
Также обязательным является установка запорной и предохранительной арматуры. К последним относятся воздухоотводчики, спускные клапана и расширительные баки.
В качестве теплоносителя чаще всего применяют воду или антифриз. Последний предпочтителен в том случае, если есть вероятность воздействия низких температур на систему.
Правила установки отопления
Выбрав оптимальную схему теплоснабжения можно приступать к практической реализации плана обустройства двухэтажного дома. На первом этапе происходит корректировка плана и его адаптация под конкретный коттедж или дачу.
Если в качестве основы была выбрана гравитационная схема теплоснабжения, то следует соблюдать такие правила установки ее компонентов:
- Обязательный уклон труб. В подающей магистрали наклон осуществляется от котла, в обратной – к нему. В среднем величина уклона должна составлять 5-10 мм на 1 м.п.
- Диаметр трубопроводов. Для гравитационной системы рекомендуется выбирать трубы с большим сечением – около 40 мм. Так можно уменьшить влияние трения воды о внутреннюю поверхность магистралей на циркуляцию.
- Крепление должно располагаться с шагом 60-70 мм.
Для контроля степени нагрева теплоносителя на ответственных участках трубопровода устанавливаются датчики температуры. В системе в обязательном порядке должен быть предусмотрен узел добавления теплоносителя. Чаще всего это делается через расширительный бак, находящийся в самой верхней точке схемы.
В теплоснабжении с принудительной циркуляцией особое внимание уделяется подбору дополнительных компонентов. Помимо труб, радиаторов и котла в схеме теплоснабжения обязательно должны присутствовать следующие компоненты:
- Расширительный бак. Устанавливается перед входом обратной магистрали в котел.
- Группа безопасности, включающая в себя воздухоотводчик, спускной клапан и манометр. Монтируется на подающей магистрали.
- Правильная обвязка радиаторов – установка терморегуляторов и кранов Маевского.
Для системы с принудительной циркуляцией чаще всего выбираются двухтрубная или коллекторная разводка труб. Однотрубная схема будет неэффективной, так как не сможет обеспечить оптимальные показатели нагрева радиаторов.
Проектирование коллекторного теплоснабжения представляет собой сложную задачу. Самостоятельно составить схему и подобрать компоненты в этом случае очень сложно. Поэтому эту работу лучше всего доверить специализированным компаниям.
Для коллекторной системы теплоснабжения обязательно монтируется циркуляционный насос в обвязке каждой гребенки.
Альтернативные варианты отопления двухэтажного дома
В некоторых случаях монтаж водяного отопления невозможен или нецелесообразен. В настоящее время возможно сделать другой тип теплоснабжения в 2х этажном доме с использованием альтернативных источников тепловой энергии.
Наиболее эффективным считается геотермальное отопление. При правильной организации оно практически не зависит от внешних погодных условий. Если же помимо отопления 2ж этажного частного дома нужно сделать своими руками и систему горячего водоснабжения – устанавливают солнечные коллекторы.
В зимний период их эффективность невысока. Поэтому солнечные коллекторы работают только вместе с основной отопительной системой частного двухэтажного дома. Преимуществом подобной схемы является возможность ее использования для нагрева хозяйственной воды в летний период.
Еще одним вариантом является монтаж системы пленочного электрического отопления. Принцип его работы основан на резистивном эффекте – при прохождении тока через карбоновые полосы происходит генерация ИК волн. Они в свою очередь нагревают поверхность предметов, попавших в область действия ПЛЭН. Однако для такой системы обязательным условием является хорошая теплоизоляция здания. Максимально возможная мощность схемы оставляет около 220 Вт/м². Поэтому тепловые потери в доме должны быть минимальны.
Все они характеризуются высокой стоимостью составных компонентов. Поэтому чаще всего применяются традиционные системы теплоснабжения 2-х этажного частного дома с газовыми или твердотопливными котлами.
В видеоматериале показан пример коллекторного отопления 2-х этажного дома.
На сегодняшний день здоровье и самочувствие любого человека зависит во многом от факторов окружающей среды. Особое место в этом разделе занимает благоустройство жилых и общественных зданий. Существует такое понятие, как микроклимат помещения. Он включает в себя температуру воздуха, влажность, скорость движения ветра, температуру поверхности ограждений. Микроклиматические условия определяются воздушно-тепловым режимом. Основной элемент, который его обеспечивает, – это система отопления. Трудно представить в настоящее время какой-либо частный дом или квартиру без отопления.
На сегодня существует несколько видов систем отопления помещений. Отопление на жидком и твердом топливе, газовое, электрическое и печное отопление. Отдельно можно выделить отопление на основе горячего воздуха и пара. Все дело в том, что каждый вид имеет свои преимущества и недостатки и подходит для определенного помещения. Очень актуальным является вопрос обогрева больших частных домов. Рассмотрим более подробно варианты отопления загородного 2х-этажного дома, основные идеи, плюсы и минусы каждой из систем отопления.
Печное отопление дома
Система отопления в двухэтажном доме должна обеспечивать равномерное и полное прогревание всей его площади. Большой популярностью уже многие десятилетия пользуются отопительные печи. Печное отопление имеет ряд преимуществ.
Во-первых, оно просто в устройстве. Практически у каждого владельца своего частного дома имеется печь. Чаще она каменная или кирпичная. Для подобного обогрева 2х-этажного дома не нужно монтировать сложное оборудование. Для этого всего лишь необходимо иметь источник тепла, то есть топливо. В качестве него чаще всего применяют дрова. Во-вторых, подобная система является автономной, то есть она практически незаменима для тех территорий поселений, куда трудно провести другие системы отопления, например, газ или центральные магистрали.
Подобная система отопления загородного 2х-этажного дома не имеет перебоев в работе, она не зависит от аварийных ситуаций на теплоэлектростанциях. Дрова можно приобрести в любое время года. Помимо этого, печь прекрасно вписывается в интерьер любого дома, данные сооружения, наряду с каминами, очень ценятся и являются частью интерьера.
Кроме положительных сторон, данная система отопления загородного 2х-этажного дома имеет и ряд недостатков. К ним нужно отнести большие габариты печей. Большой минус и в том, что в этом случае невозможно контролировать температуру нагрева воздуха в помещении. Таким образом, распределение тепла будет неравномерным по всей площади загородного 2х-этажного дома. Это 2 основных недостатка. Есть и еще один – низкий коэффициент полезного действия. Все дело в том, что отопление дома происходит очень медленно и большое количество тепла уходит впустую.
Обустройство печи для 2х-этажного загородного дома
Если печное отопление загородного 2х-этажного дома все же является основным, то потребуется рационально его организовать. Так как отопительные печи имеют большие размеры и массу, при их возведении необходимо снизить нагрузку на пол в целях безопасности строения. Печь нужно возводить, начиная с 1 этажа. Устанавливать ее рекомендуется у внутренних стен помещения. Для очень массивных печей (более 700 кг) рекомендуется сперва сделать фундамент вглубь на 1 м.
Если кроме печного отопления, для обогрева ничего не предусмотрено, то печей должно быть по одной на каждом этаже.
Печку на втором этаже загородного дома целесообразно поставить прямо над отопительной системой первого этажа, так можно уменьшить нагрузку на пол. Если печное отопление не является основным в доме, то печь делается только на первом этаже, а второй прогревается благодаря специальному колпаку.
Выбирая подобный тип отопления, важно помнить, что большое значение в эффективности прогрева будет иметь площадь основных помещений дома. С учетом этого подбираются размеры печей.
Следует отметить, что печное отопление негигиенично и опасно для жильцов ввиду возможного отравления угарным газом.
Система отопления 2-этажного дома электричеством
Варианты отопления 2-этажного дома включают в себя и использование электрической энергии. На сегодня это самый распространенный вид энергии. Электричество есть в любом доме. Обогревание дома в таком случае возможно несколькими способами. При первом оно осуществляется с помощью специального бойлера. Именно он будет выступать в качестве нагревательного элемента системы.
Преимущества этого способа в том, что отопление будет бесшумным, экологически чистым, автоматизированным. Последнее означает, что температура нагревания при этом легко регулируется при помощи пульта управления. В отличие от печного отопления, не нужно закупать топливо, строить дымоходы.
Единственный минус связан с высокими издержками на оплату электроэнергии. Ежегодно стоимость электричества растет, что ограничивает использование подобного отопления. Во втором случае для обогрева используют инфракрасные установки, которые могут преобразовывать электрическую энергию в тепловую. Они быстро нагревают воздух помещения. Для каждой комнаты потребуется устанавливать свой аппарат, что обойдется недешево.
Система водяного отопления
Система водяного отопления дома является в настоящее время одной из самых востребованных и распространенных. Она одна из наиболее эффективных. Механизм ее работы очень прост. Нагретая вода от котла по трубам поступает в различные помещения дома. Трубы подходят к батареям, нагревают их, отдавая тепло, и остывшая вода снова возвращается в котел. Циркуляция воды осуществляется насосом.
Схема водяного отопления частного дома: 1-котел на дизельном топливе; 2-распределительный коллектор; 3-насосы для циркуляции; 4-бак расширительный; 5-бак для топлива; 6-бойлер; 7-теплый пол; 8-гребеночный коллектор отопления; 9-радиатор; 10-дымоход.
Это замкнутая система отопления с характерной разводкой труб. Она состоит из котла, батарей и трубопровода. Для разогревания котла можно использовать каменный уголь, керосин, природный газ и так далее. Кроме всего вышеперечисленного, необходимо установить расширительный бак, манометр, термостат, насос, воздухоотвод, предохранительный клапан.
Для большей эффективности работы этой системы отопления потребуется рассчитать мощность котла в зависимости от площади дома. Соотношение их следующее: 60-200 кв. метров – до 25 кВт, 200-300 кв. метров – 25 -30 кВт, 300-600 кв. метров – 35-60 кВт, до 1200 кв. метров – 60-100 кВт.
Подбор труб для водяного отопления
Водяная система отопления потребует правильный выбор труб. Ассортимент их огромен. Он включает в себя пластиковые, чугунные, стальные, металлопластиковые, медные и другие. Стальные трубы прочные, но они не устойчивы к коррозии, поэтому со временем могут разрушаться, ржаветь, ухудшая свойства питьевой воды. Наиболее оптимально приобретать трубы из нержавеющей стали или оцинкованные. Медные материалы обладают высокой прочностью, выдерживают высокие температуры и давление. Их можно вмонтировать в стены и укрыть. Но они, в отличие от всех остальных, являются самыми дорогими. Для их проведения в доме потребуются высококвалифицированные работники.
Для отопления отлично подойдут металлопластиковые трубы.
Все большее применение в практике находят трубы из полимерных материалов. Особенно широко применяется металлопластик. Он представляет собой алюминий, с двух сторон покрытый слоем пластика. Такие трубы прочны, стойки к коррозии, не требуют сварки. Их можно монтировать с помощью резьбовых соединений. На их поверхности не откладывается осадок. Но есть у них и недостаток. Так называемый эффект расширения. Он заключается в том, что при длительной циркуляции по ним горячей воды, а потом запуске холодной они могут дать трещины и начнут протекать. Выбор материала для труб согласовывается с проектировщиком. Строители рекомендуют использовать именно медный трубопровод, так как он наиболее долговечен.
Преимущества и недостатки водяного отопления
Для отопления дома водой характерно то, что система может быть одноконтурной и двухконтурной. Первая предназначена только для обогрева помещения, а вторая предполагает использование нагрева воды для хозяйственно-бытовых нужд.
Есть также 3 варианта разводки труб для дома: однотрубная, двухтрубная и коллекторная.
Наиболее перспективна двухтрубная. При однотрубном варианте вода постепенно подходит ко всем батареям в доме, нагревая их и отдавая тепло, при этом каждая последующая батарея будет холоднее предыдущей. Помимо этого, однотрубной системой трудно управлять.
Если действует двухтрубный вариант в доме, то регулировать нагрев проще. При ней к каждой батарее подведены 2 трубы, с холодной и горячей водой. Горячая вода подается, а холодная отводится от батареи. Температура всех батарей одинаковая.
Очень широкое применение нашел сегодня коллекторный тип (лучевое отопление). Коллектор – это устройство, которое собирает воду. Коллекторы располагают на каждом этаже в специальном шкафу, из которых идут трубы к радиаторам. Недостаток – сложность монтажа и финансовые затраты на оборудование.
Использование газа для обогрева дома
Многим известно, что Россия богата запасами природного газ. Газ – это самый дешевый вид топлива в нашей стране и один из самых востребованных. Большинство его пользователей устанавливают у себя дома специальные аппараты – газгольдеры. Они служат местом хранения сжиженного газа. Сам монтаж системы обойдется дорого, но нужно помнить, что через несколько лет все расходы окупятся благодаря низкой стоимости газа. Еще один вариант газового отопления – применение газовых баллонов. Для обогрева кирпичного или деревянного дома газ – это оптимальное решение всех проблем. Для этого не нужно иметь сложное оборудование.
Итак, преимуществами данного типа обогрева является низкая стоимость сырья, простота в применении. Он хорошо подходит для крупных домов, потому что выпускается с полезной мощностью от 10 к Вт. Также следует отметить высокий коэффициент полезного действия и, конечно же, возможность регулирования нагрева. Недостатков немного. Во-первых, это опасность в пожарном отношении при неправильной эксплуатации, большие первоначальные вложения, наличие магистрального газопровода. Но, тем не менее, это достойный вариант для загородного дома.
Воздушный тип отопления дома
Система воздушного отопления имеет два варианта: гравитационный и с принудительной подачей воздуха. В первом случае массы двигаются в естественном режиме за счет разницы температур. Теплый воздух поступает по воздуховодам в верхние слои помещения (на уровне потолка), вытесняя таким образом более холодный в сторону воздухосборника вниз. Так обеспечивается циркуляция воздушных масс. Минусом этого способа является то, что при поступлении холодного воздуха от дверей и окон нарушается процесс движения воздушных масс, что приводит к перегреву верхней части комнаты, тогда как нижняя остается плохо прогретой.
Принудительная вентиляция отличается тем, что в этом случае используется вентилятор с электрическим приводом, что способствует повышению давления и движению. Воздух от вентилятора обдувает теплообменник, он нагревается до 40-60 градусов и подается по воздуховодам во все комнаты дома. Данный способ бесшумен. быстр и эффективен. Для этого не нужно устанавливать котлы, трубопровод, радиаторы и другое оборудование.
Основной элемент – это генератор тепла. Он бывает стационарным и мобильным, то есть передвижным. Работать он может от простой горелки, от которой подается газ или другое топливо. Воздуховоды могут быть круглыми и прямоугольными, жесткими и гибкими, металлическими и неметаллическими. Хорошо для этой цели подойдут воздуховоды из нержавейки, алюминия или оцинкованные.
Альтернативные варианты отопления
Помимо всех перечисленных способов обогрева дома, есть и дополнительные, которые применяются намного реже, но все же нередко находят применение в благоустройстве домов.
Это в первую очередь тепловые насосы. Механизм их работы заключается в том, что они передают тепло от плохо нагретых поверхностей (земли, пола, атмосферы) к батареям. Это относительно новое оборудование, которое является очень дорогим. Цена его составляет примерно 10 000 долларов. Оно очень эффективно и просто в применении.
Существуют различные солнечные коллекторы, которые способны преобразовывать солнечную энергию в тепловую. Но они работают только в светлое время суток. Очень часто их применяют в качестве вспомогательного средства для отопления помещений.
При организации обогрева своего дома важно учитывать размеры возможных потерь тепла, нередко они бывают большие. Чтобы их снизить, рекомендуется применять различного рода теплоизоляцию. Наиболее актуальна наружная теплоизоляция стен дома. Для дверей и окон обязательно следует применять уплотнители. Целесообразно обращать на это внимание еще в ходе строительства дома. Доказано, что 40% тепла теряется через наружные стены, в силу этого строить их лучше многослойными. Для сохранения тепла важен и тип соединений труб.
Итак, наиболее оптимальным для отопления частного 2-этажного дома является газовая и водяная системы.
