отопление частного трехэтажного дома
Система отопления для небольшого трехэтажного дома
Чтобы жилой дом был теплым и комфортным, следует установить в нем систему отопления. Мощность и схема разводки может быть различной, так как все зависит от площади дома, используемого оборудования. Какой же может быть система отопления трехэтажного частного дома, как рассчитать ее мощность?
Система отопления дома
Самотечная и принудительная системы отопления
Для отопления дома можно применять самотечную или принудительную системы, которые различаются по своим характеристикам.
При самотечном отоплении в качестве теплоносителя применяют незамерзающие жидкости, например, антифриз, но может использоваться и горячая вода.
Теплоноситель циркулирует без насоса, происходит это только за счет возникновения температурной разницы на выходе и входе из котла.
Сегодня эта система считается уже устаревшей, все чаще применяется более совершенная принудительная, где движение теплоносителя осуществляется при помощи установленного насоса. Такой вариант надежнее, именно его предпочитают для установки в частных жилых домах.
Котлы для системы отопления
Система отопления частного дома обязательно включает в себя котел для нагрева воды. Чаще всего это современные газовые котлы, которые легко установить своими руками, хотя подключение рекомендуется выполнять с участием специалистов. Такие котлы бывают двух видов:
Варианты отопительных труб
Система отопления — это не только котел и радиаторы, но и трубы, по которым теплоноситель передвигается под давлением. Для установки отопительной развязки для частного трехэтажного дома можно использовать трубы из следующих материалов:
Схема системы отопления дома.
При выборе труб надо учитывать, насколько сложной будет система, есть ли возможность прокладки трубопровода в стенах, какие требования предъявляются к соединениям.
Пример организации системы отопления
Следует рассмотреть пример схемы отопления трехэтажного дома, выполненной в соответствии со всеми правилами, нормами и требованиями.
Схема системы отопления трехэтажного дома.
В качестве теплоносителя будет выступать горячая вода, нагретая до температуры в 70-90 градусов.
Вся отопительная система трехэтажного дома включает в себя коллекторную разводку, боковые подключения отопительных приборов (то есть радиаторов). В качестве материалов для системы отопления трехэтажного дома принимаются:
Прокладка для трубопроводов осуществляется таким образом:
Чтобы компенсировать температурные удлинения, необходимо использовать самокомпенсацию отдельных участков, таких, как изгибы, повороты и прочее. На отдельные участки систему трубопровода дома должны разделять неподвижные крепления.
Пример системы отопления.
Система отопления трехэтажного дома включает составление проекта и его согласования. После этого можно установить котел выбранного типа, выполнить его обвязку согласно составленному проекту. При этом не следует забывать, что трубопроводы, все оборудование необходимо заземлить согласно нормам. В самой котельной, где располагается большая часть оборудования, необходимо обеспечить наличие приточной вентиляции для обеспечения подачи воздуха и вытяжки продуктов горения.
При этом учитываются такие расчеты: на каждый 1,16 кВт мощности отопления необходимо пять кубических метров подачи воздуха, но не меньше, чем 150 кв.см. Отверстие вентиляции должно располагаться не ниже, чем в 30 см от уровня пола. Для вытяжной вентиляции учитывается такое значение: на каждые 17 кВт мощности отопления дома требуется один квадратный дециметр воздуха. Все вентиляционные трубы надо оборачивать слоем теплоизоляционного материала.
Для котельной, где будет располагаться отопительная система, необходимо освещение. Расчет следующий: на каждый кубический м должно приходиться от 0,03 кв.м естественного освещения. К котлу надо подводить электроэнергию по кабелю 3*1,5 кв.мм.
При выводе дымовой трубы на крышу необходимо соблюдать такие условия:
Водоснабжение для системы отопления трехэтажного дома осуществляется при помощи подключения ее к общей системе водоснабжения от скважины либо любым удобным методом согласно проекту.
Пример расчета отопительной мощности
Теперь нужно рассмотреть пример расчета отопительной мощности для трехэтажного частного дома. Чтобы нормально обогреть помещение, площадь которого составляет 10 кв.м, необходимо использовать 1 кВт мощности отопления. Чтобы высчитать мощность, надо общую площадь помещения поделить на десять, но это среднее значение, следует учитывать и поправочные коэффициенты:
Таблица основных вариантов расчета мощности котла.
То есть полученное значение необходимо просто умножить на соответствующий коэффициент.
Например, необходимо рассчитать мощность отопления дома для площади 10 на 10 метров при наличии четырех комнат, в каждой из которых есть по два окна. В данном случае нужно приготовить одноконтурный котел, мощность которого будет составлять 25 кВт, работающий на газе, либо двухконтурный котел на 28 кВт, предназначенный для подогрева воды.
В качестве радиаторов лучше предпочесть стальные отопительные батареи, для первого этажа можно взять восемь штук, под каждое окно пойдут по 2 штуки с размером секции в 500 на 800 мм и с мощностью в 1645 Вт. Для второго и третьего этажа можно использовать по четыре штуки для каждого окна. Под каждое окно идет по одному радиатору с размерами 600 на 1000 мм и с мощностью в 2353 Вт. Также понадобятся трубы из полипропилена, кронштейны для навешивания радиаторов, краны, уголки, прочие элементы крепежа.
Чтобы устроить отопление для трехэтажного дома, придется не только поставить котел и навесить радиаторы, следует всю систему правильно рассчитать, учесть особенности монтажа. Вариантов отопительной системы может быть несколько. Сами расчеты не очень сложны, главное — это не забыть про коэффициенты, величина которых зависит от того, на какую сторону выходят окна дома.
5 схем отопления с теплым полом и радиаторами в частном доме
Ассортимент отопительных систем, для создания благоприятного микроклимата в доме, в настоящее время огромен.
Раньше для обогрева помещений использовались в основном радиаторы – узнайте как произвести монтаж самостоятельно. Но сейчас, большинство владельцев частных строений отдают предпочтение тёплым полам. Однако, применение только ТП не всегда позволяет создать в квартире комфортные условия. Поэтому, для частных домов профессионалы все больше стали рекомендовать комбинированную схему отопления — с радиаторами и тёплым полом.
Наша статья будет полезна тем, кто строит свой дом, и планирует обустроить комбинированную модель отопления.
Вы узнаете, как совместить радиаторное отопление и тёплые полы, какими плюсами обладает данная схема в сравнении с обычными радиаторами, как сделать проект с учётом произведённых расчётов и осуществить монтаж самостоятельно.
Предлагаем ознакомиться с статьей – какие радиаторы отопления лучше ставить в квартире, критерии выбора и ТОП фирм производителей.
Нормы и ограничения
Тёплый водяной пол — низкотемпературная система отопления. По существующим нормам, максимальный температурный уровень теплоносителя должен составлять +55 градусов. При эксплуатации, стандартный нагрев обычно колеблется в диапазоне от +35 до +45, причём пол нагревается до +26 — +31. Нормы для разных помещений отличаются:
По магистралям пола жидкость циркулирует при помощи насоса. Кроме того, он позволяет регулировать уровень отопления в помещении. Подбирать его нужно отталкиваясь от скорости движения воды. Максимум, который допустим для гидрополов — 0,6 м/с.
Разница между нагревом воды на подаче и выходе не должна быть в приделах 10 градусов.
Особенности комбинированной системы
В комбинированную систему отопления входят радиаторы, которые являются высокотемпературными источниками, и низкотемпературные – тёплые полы.
Подсоединять водяной пол в смешанной схеме возможно двумя способами:
Есть несколько рекомендаций, которые надо учитывать, решив создавать в частном доме совместное отопление:
При укладке водяного пола, нет смысла ограничиваться только ванной и туалетом. Лучше разместить такую систему по возможности везде, так как увеличение её площади, существенно не сказывается на монтажных и эксплуатационных затратах.
Ведь в любом случаи понадобится установка смесительного узла и устройства, которое обеспечит циркуляцию жидкости. А какой будет коллекторная группа — однотрубной, двухтрубной или больше — не важно.
Расходы на стяжку так же не изменяться, даже если пол монтируется лишь в одной части комнаты, бетонный раствор придётся заливать по всей площади.
Насосно-смесительный узел
Сооружать систему отопления по комбинированной схеме в частном доме можно с применением насосно-смесительного узла. Конструкция с ним наиболее эффективна, но обойдётся дороже, в сравнении с использованием 3-х ходового клапана, хотя принцип функционирования такой же.
Охлаждённая вода из обратной трубы разбавляет горячий теплоноситель, а наличие балансировочных кранов позволяет делать это в требуемых пропорциях.
Данный узел бывает в разных комплектациях. Это зависит от предназначения и стоимости оборудования. В стандартное устройство входит:
Схемы и инструкция по монтажу от одного котла
Наиболее простым и экономичным способом сооружения комбинированной отопительной системы в частном доме считается схема с радиатором и тёплым полом от одного котла. От него уже монтируются все элементы и циркуляционный насос.
Есть настенные котлы, внутрь которых уже встроен насос. При использовании напольной модели, его придётся устанавливать отдельно.
При прямом подключении к газовому прибору (именно эту модель специалисты советуют устанавливать при обустройстве комбинированного способа отопления в частных домах) — рекомендована установка ёмкости для конденсата. Монтаж обычного котла на газе приведёт к быстрому выходу из строя теплообменника.
Газовое оборудование размещается в помещениях с потолками не ниже 2 метров. Обязательно наличие вентиляции.
Если применяется твёрдотопливная модель, то для подключения тёплого пола к ней, нужна установка буферной ёмкости. Её функция — ограничивать температурный режим, так как напрямую трудно проводить регулировку температуры.
Принцип работы отопления по комбинированной схеме — тёплый пол и батарея от одного котла, состоит в следующем. Нагретая вода направляется в смесительный узел, где она упирается в предохранительную головку. Термоголовка определяет её температуру, и если она превышает необходимый уровень, то вентиль открывается, и происходит смешивание горячего и холодного теплоносителя до нужно градуса.
Затем вода распределяется по контурным магистралям пола и батарей. После прохода всего трубопровода, она возвращается в теплогенератор для нагрева.
В схему подключения от одного котла тёплых полов и батарей входят следующие элементы:
Монтаж системы
После сооружения «пирога» пола — выравнивания основания, гидро и теплоизоляции и укладки нагревательных элементов, можно переходить к монтажным работам и подключению комбинированной системы отопления от одного котла (тёплого пола и радиаторов). Разберем процесс по шагам:
Схемы со смесительным клапаном
В частных домах специалисты советуют отдавать предпочтение схеме отопления комбинированного типа, с использованием смесительного клапана, он бывает 2-х или 3-х ходовым.
Схема отопления 3-х этажного дома 195м2 | двухтрубная система | металлопластик | газ | радиаторы
Дольше всего держат тепло чугунные радиаторы, но они дольше нагреваются, поэтому смысла в этом нету. И весят они намного больше, что усложняет монтаж.
Вы описали однотрубную систему отопления, где все радиаторы подключены к одной трубе. Однотрубную систему лучше монтировать в доме, где площадь каждого этажа не больше 80-100м2, если больше, то двухтрубную. Это обусловлено тем, что в однотрубной системе первые радиаторы забирают большее кол-во тепла от теплоносителя, а последующие, будут чуть холоднее. Если площадь этажа не большая (до 80м2), то разница не чувствительна, если больше, то лучше выбирать двухтрубную систему.
Преимущества у однотрубной: меньше денег на материалы и работу. Недостатки: не рекомендуется делать в домах с площадью этажа более 80-100м2.
Преимущества двухтрубной: равномерное распределение тепла для всех радиаторов в системе отопления. Недостатки: потребуется больше деталей и труб и для монтажа, больше времени на монтаж.
Подключать радиаторы вверх-верх нельзя, в этом случаи у вас нижняя часть радиатора всегда будет холодной. Потому что наверху нагретый теплоноситель будет выходить из верхнего подключения, а остывший оседать и застаиваться в нижней части радиатора. Еще при таком подключении нельзя поставить воздухоотводчик.
Можно подключить радиатор низ-низ, но это менее эффективно, чем диагональное.
Угол радиатора может быть холодным, если произошло завоздушевание радиатора. Чтобы решить эту проблему нужно стравить воздух через воздухоотводчик. Если проблема с холодным углом будет снова повторяться, то скорей всего у вас неровно стоит радиатор. Радиатор должен быть установлен ровно или под углом в 1 градус, где установлен воздухоотводчик (этот угол должен быть выше самого радиатора).
Можно использовать в качестве коллектора или стоика. Применять 63 мм трубу в качестве разводки по этажу, это неправильно (хотя всякое возможно), скорей всего не правильно спроектирована система отопления, но тут все зависит от планировки здания.
Разводку труб по этажу 63 мм трубой не делают (это неправильно), а вот сделать ее в качестве стоика или коллектора можно, а от нее уже пустить 26 или 32 трубу (металлопластик) по этажу.
Насос установленный в котле рассчитан на заданную отапливаемую площадь. То есть, если котел имеет мощность 15 кВт, то там стоит насос небольшой мощности, если 40 кВт, то стоит более мощный насос, способный прокачать заданный объем.
Если бы в нашем примере в котле не был установлен насос, то нам пришлось бы его ставить на магистральную трубу. Для 3-х этажного дома это насос grundfos 25-60.
На одну линию в двухтрубной системе отопления можно вешать даже больше радиаторов, чем показано в данном примере, только нужно будет увеличить диаметр магистральной трубы (на этаже) с 26 до 32, но для данного примера вполне подходит 26 магистральная труба.
Что касается 16 трубы (которая подключается к радиатору). Все радиаторы подключается 16 трубой, больший диаметр просто не нужен, т.к. подключение происходит через краны/терморегуляторы 1/2. А так как последний радиатор у нас является замыкающим, то мы сразу его подключаем к магистральной трубе с помощью 16 трубы. То есть магистральная труба у нас может быть 20,26,32 или 40 (любая), а подведение к радиатору выполняется 16 трубой.
Горячего теплоносителя хватит даже до последнего радиатора. В двухтрубной системе (как в нашем примере) теплоноситель поступает во все радиаторы практически с одной и той же температурой, так как здесь две магистральные трубы подающая и обратка (в отличии от однотрубной) и теплоноситель не смешивается с охлажденным теплоносителем поступающим из радиатора. Поэтому последние радиаторы получают теплоноситель практически с такой же температурой, как и первый.
Схема отопления трехэтажного дома с принудительной циркуляцией
Системы отопления с принудительной циркуляцией
Если площадь дома достаточно большая или необходимо обеспечить обогрев двухэтажного строения, от отопительной системы с естественной циркуляцией лучше отказаться. Из-за медленного продвижения теплоносителя по трубам прогреть воздух в помещении достаточно быстро будет крайне сложно.
Такой проблемы не существует, если изначально выбрана система отопления с принудительной циркуляцией, что особенно актуально для домов, в которых проживают постоянно. Установив специальный насос, можно значительно повысить эффективность обогрева строения любой площади. Главное, чтобы выбранная схема отопления отвечала определенным требованиям.
Как работает отопление без насоса?
Чтобы понять, как работает система с принудительной циркуляцией, стоит разобраться в том, как осуществляется отопление зданий при естественной циркуляции теплоносителя. В качестве последнего могут использоваться различные специальные составы и вода. Для одноэтажного дома чаще всего выбирается водяное отопление.
Движение воды по трубопроводам осуществляется по законам физики. Нагревшись в котле до заданной температуры, она начинает подниматься по стояку. За счет этого происходит постепенный прогрев всех труб и радиаторов системы. Вновь поступающая горячая вода постепенно вытесняет холодную вниз к котлу.
После того как остывший теплоноситель вновь нагреется в котле, он начнет подниматься по стояку, чтобы вытеснить остывший вниз. Такой цикл будет повторяться до тех пор, пока будет работать котел. Очевидно, что чем больше диаметр трубы, тем больше теплоносителя пройдет через ее поперечное сечение за единицу времени.
Именно поэтому при естественной циркуляции диаметр трубопровода и размеры монтируемых радиаторов имеют большое значение. При недостаточной площади последних сложно будет прогреть помещение до уровня комфортности.
Принудительная циркуляция
Схема отопления с принудительной циркуляцией отличается наличием насоса. Благодаря ему теплоноситель движется по трубам с заданной скоростью, а не только под действием законов физики.
Насос создает давление, достаточное для перемещения теплоносителя, но при этом обеспечивающее равномерное распределение воды, нагретой до различной температуры.
Из чего состоит отопительная система?
Система отопления с принудительной циркуляцией состоит из:
При выборе необходимого для функционирования системы оборудования следует обязательно учитывать:
Однотрубная схема
Однотрубная схема предполагает совмещение подающего и обратного трубопроводов. Теплоноситель подается через специальный трубопровод с запорной арматурой. Предусматривается отдельный патрубок с вентилем для слива воды в канализацию.
После нагрева в котле теплоноситель, пройдя по стоякам и радиаторам и отдав им необходимое количество тепла, поступает в насос. Последний обеспечивает нагнетание потока, движущегося к котлу.
Бак мембранного типа, который включает однотрубная система, позволяет предотвратить возникновение аварийных ситуаций.
Такой бак может быть не только закрытым, но и открытым. Он устанавливается на верхнем (техническом) этаже здания.
Если бак закрытый, то и система отопления закрытая. Если же открытый, то и систему называют открытой.
Группа безопасности
Однотрубная система обязательно включает группу безопасности, состоящую из:
Такая группа позволит оперативно снизить избыточное давление в системе, предотвратив тем самым разрыв трубопровода и поломку оборудования.
Допустим монтаж приборов из группы безопасности отдельно друг от друга. Например, врезка предохранительного клапана осуществляется немного выше котла. Однако это не всегда оправдано с точки зрения затрат на монтаж системы отопления.
Радиаторы при такой схеме могут подключаться по-разному: диагонально, параллельно и т.д. Желательно предусмотреть терморегуляторы и краны Маевского на каждой батареи. В продаже можно найти модели радиаторов с заранее вмонтированными кранами.
Разводка труб в системе может быть горизонтальной и вертикальной. Оба типа разводки допускают подключение к бойлеру и системе теплого пола.
Для этого лишь следует предусмотреть специальный распределительный коллектор. позволяющий обеспечить поступление нагретого теплоносителя одновременно в радиаторы, бойлер и контур теплого пола.
Двухтрубная схема
Преимущество однотрубной схемы заключается в ее доступности. В этом случае требуется меньше труб, чем при устройстве двухтрубной, а потому ее монтаж обходится намного дешевле.
Однако эффективность последней значительно выше, за счет того, что в двухтрубной подающий и обратный трубопроводы разделены.
Такая система позволяет отремонтировать радиатор в одной комнате, не отключая отопления во всем здании, и подходит для строений любой этажности.
Принудительная лучше?
Если предстоит монтаж системы отопления одноэтажного строения, предпочтение может быть отдано системе с естественной циркуляцией. Особенно если здание находится в местности с характерными проблемами с электроснабжением.
При выборе схемы для двухэтажного дома лучше обратить внимание на систему с принудительной циркуляцией. Тем более если площадь здания большая.
Экономим на трубах
Если отдано предпочтение схеме с принудительной циркуляцией, можно не волноваться о том, какой диаметр у монтируемой трубы. За счет одинаковой скорости теплоносителя обязательно удастся обеспечить равномерный прогрев всей системы.
Именно поэтому для такой системы приобретаются более дешевые трубы. Учитывая, что их диаметр несколько меньше, трубы можно сделать практически незаметными в интерьере.
Отказ от громоздких радиаторов
При естественной циркуляции теплоносителя традиционно монтируются громоздкие радиаторы, занимающие много места. За счет большой площади такие батареи позволяют обеспечить более эффективный прогрев помещений. В системе отопления с принудительной циркуляцией предпочтение может быть отдано даже небольшой по размеру модели радиатора.
Безопасность и удобство эксплуатации
Равномерный прогрев отопительной системы способствует снижению риска повреждения ее элементов из-за значительного колебания температуры. Как следствие, снижается негативное воздействие на материал всех элементов отопительной системы, и повышается срок их службы.
Благодаря наличию кранов Маевского и специальных автоматических воздухоотводов в системе принудительной подачи теплоносителя можно не опасаться завоздушивания. Степень нагрева воды можно отрегулировать не только за счет параметров отопительного котла, но и характеристик насоса.
При естественной циркуляции радиаторы тем холоднее, чем дальше они находятся от котла. Это способствует неравномерному прогреву помещений.
Простота монтажа
Трубы необязательно укладывать под определенным углом, что делает возможным выполнение работ собственными силами. При нарушении этого правила в случае естественной циркуляции не удастся обеспечить прохождение теплоносителя по системе, а потому обогрев двухэтажного дома будет затруднен или невозможен.
О недостатках
Учитывая, что в системе присутствует циркуляционный насос, требуется обязательное подключение к электрической сети. В районах с частыми отключениями электричества этот факт может создать серьезные проблемы. При желании от этой проблемы можно избавиться, предусмотрев источник бесперебойного питания.
Также не стоит забывать о возможном увеличении расходов на оплату счетов за электричество. Для этого стоит сделать соответствующие расчеты до покупки оборудования. Иногда за счет того, что монтируются трубы, имеющие меньший диаметр, снижается расход теплоносителя.
Это, в свою очередь, ведет к снижению мощности, потребляемой котлом. Как следствие, затраты на работу насоса могут быть полностью компенсированы за счет снижения расходов на эксплуатацию котла.
Эксплуатация насоса сопровождается незначительным шумом. Если оборудование установлено в отдельном помещении, такой недостаток не заслуживает внимание. Однако для небольшого дома или однокомнатной квартиры это может стать серьезной проблемой.
Если система отопления с принудительной циркуляцией монтируется для обогрева двухэтажного строения, можно не сомневаться: в таком доме всегда будет тепло, тихо и комфортно.
Схемы отопления с принудительной циркуляцией для одноэтажных домов
Разновидности систем
Основной отличительной особенностью систем отопления этого типа является то, что теплоноситель в них перемещается по магистралям неестественным током (за счет разницы давлений нагретой и охлажденной воды), а благодаря работе насоса. Разновидностей систем с принудительной циркуляцией воды существует всего две:
Далее во всех подробностях разберемся с тем, какие особенности имеют та и другая схемы отопления одноэтажных домов.
Особенности конструкции
В конструкцию систем отопления с принудительной циркуляцией воды обычно включаются следующие элементы:
Какими бывают котлы
Собственно сам нагревающий агрегат в такой системе может использоваться любой. Наиболее популярными у владельцев загородных домов являются газовые котлы. Установка такого оборудования обходится довольно-таки дорого. Зато в эксплуатации оно очень экономично. В тех населенных пунктах, где не проведены газовые магистрали, могут использоваться котлы:
Расчет необходимой мощности котла отопления для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя обычно доверяют специалистам. Выполняя эту операцию, следует учитывать массу самых разных факторов (толщина стен дома, особенности планировки, степень утепленности и т. д). Приблизительно же этот параметр вычисляется, исходя и того, что на 10 м2 помещения требуется 1 кВт мощности.
Магистрали
В однотрубных и в двухтрубных системах отопления принудительного типа в качестве магистралей чаще всего используются металлопластиковые трубы. Эта разновидность хорошо переносит разницу температур между окружающей средой и теплоносителем, а также отличается механической прочностью и долговечностью.
Диаметр труб для отопления с принудительной циркуляцией подбирается по специальным таблицам. Последние составляются с учетом прежде всего такого параметра, как скорость движения теплоносителя.
Диаметр у магистралей отопления в схемах с принудительным током обычно не слишком большой. Это считается одним из их преимуществ в сравнении с системами с естественной. Прокладка труб при использовании таких схем производится без уклона, что, конечно же, также может считаться немаловажным плюсом.
При выборе магистралей, помимо всего прочего, должен быть учтен диаметр выходных патрубков котла. Если в этом плане будут какие-либо несовпадения, подключение придется производить с использованием дополнительных элементов. Иногда для прокладки магистралей хозяева загородных домов используют также и стальные трубы. Стоят они очень недорого, но, к сожалению, недолговечны, так как подвержены коррозии. Монтировать магистрали в системах с принудительной циркуляцией можно по стене или под полом.
Батареи в системах с принудительной циркуляцией также могут устанавливаться разные. Наибольшей популярностью пользуются биметаллические. Выглядят такие радиаторы так же эстетично, как алюминиевые и при этом служат так же долго, как чугунные. Монтируют батареи в системах отопления с принудительным током под окнами таким образом, чтобы расстояние от пола до подоконника составляло не менее 7–8 см, а от стены — 3 см. Количество необходимых радиаторов рассчитывают исходя из того, что на 1 м2 площади помещения нужно приблизительно 100 кВт их мощности.
Циркуляционный насос
Это один из самых важных элементов в схеме системы отопления с принудительной циркуляцией. Выбирают циркуляционный насос по такому параметру, как мощность. Рассчитывается она по формуле:
где Qpu — подача агрегата, Qn — количество потребляемого в доме тепла, Dt — разница температур на обратном и подающем трубопроводах.
Устанавливаются циркуляционные насосы на обратной трубе рядом с котлом. При этом в схему подключения в обязательном порядке включаются байпас с тремя кранами и фильтр. Если последний установлен не будет, внутренние узлы насоса быстро забьются илом или окалиной. Результатом же засора станет выход оборудования из строя.
Сегодня в продаже имеются в том числе и радиаторы всасывающего типа, монтировать которые можно и на подающей трубе. Такие конструкции способны выдерживать высокие температуры теплоносителя. Однако стоят они очень дорого и используются в схемах систем отопления частных домов довольно-таки редко.
Расширительный бак
Этот элемент в схеме с принудительной циркуляцией теплоносителя используется обязательно. Для систем этого типа обычно применяются мембранные закрытые бачки. Устанавливают их в непосредственной близости от котла на обратной трубе.
При выборе расширительного бака в первую очередь следует определиться с его объемом. В системах отопления этот элемент отвечает прежде всего за сохранение оптимального давления в трубопроводе. При нагревании вода, как известно, увеличивается в объеме. Излишки ее при этом поступают в бак.
В результате не происходит разрыва магистралей. Необходимый для той или иной системы объем бачка определяется по формуле:
где е — коэффициент расширения теплоносителя, Po — изначальное давление в баке, C — объем воды в системе, Pma x — предельное давление в системе, k — коэффициент заполнения емкости. Последний показатель, как и предельное давление, определяются по специальным таблицам.
Порядок сборки
Монтируется система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя следующим образом:
По этой схеме собираются и однотрубная, и двухтрубная система с принудительной циркуляцией. Разница заключается лишь в способах прокладки магистралей и присоединения радиаторов.
Особенности монтажа однотрубной системы
В однотрубных схемах батареи чаще всего устанавливаются на байпасе. При простой врезке их в магистраль собранная система получается очень неудобной в эксплуатации. Например, если вдруг по каким-нибудь причинам нужно будет заменить радиатор или отремонтировать его, хозяевам дома придется отключать и сливать всю систему отопления. К тому же при последовательном подключении радиаторов без использования байпасов исключается возможность регулировать температуру прогрева воздуха в разных помещениях.
Чаще всего магистраль однотрубных систем в одноэтажных домах проводят под полом. При этом используется нижнее подключение радиаторов. То есть и подводящий, и обратный отрезки байпаса присоединяются к нижним патрубкам.
Особенности сборки двухтрубной системы
В одноэтажных зданиях используется так называемый горизонтальный способ прокладки магистралей двухтрубных систем, поскольку вертикальные стояки здесь попросту не нужны. Проводятся трубы обычно по стенам, а подключение радиаторов производится диагональным методом. То есть подводящая магистраль подсоединяется к верхним патрубкам батарей, а обратная — к нижним с противоположной стороны. Иногда в двухтрубных системах, как и в однотрубных, используется нижний способ подключения. В этом случае обратная труба может быть проведена под полом, а подводящая — по стене.
Запорная арматура
Разумеется, при сборке систем отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя используется и разного рода запорная арматура. Так, на байпас радиаторов отопления в однотрубных схемах со стороны подающей магистрали обязательно устанавливается кран.
Его применение позволяет в случае необходимости отключить батарею от общей системы и легко заменить либо отремонтировать. На каждый радиатор устанавливается кран Маевского. Этот элементы позволяет выпускать из системы воздух при проведении опрессовки и ее заполнении. В самом трубопроводе предусматривается спускной кран. Располагают его обычно в нижней точке обратной магистрали.
Как видите, схемы отопительной системы с принудительной циркуляцией воды достаточно просты и слишком большого количества элементов в себя не включают. Многие владельцы загородных домов устанавливают их в том числе и самостоятельно. Основная сложность при сборке систем этого типа заключается прежде всего в подборе необходимого оборудования и выполнении разного рода рассчетов.
Система отопления двухэтажного дома: типовые схемы и специфика проекта разводки
Комфортное проживание в частном двухэтажном доме полностью зависит от комплекса коммуникаций, среди которых одно из главных мест занимает отопительная сеть. Она отвечает за поддержание оптимального температурного режима, минимизацию теплопотерь, сохранность самого здания. Попробуем разобраться, как функционирует система отопления двухэтажного дома и какие схемы разводки признаны наиболее эффективными.
Из чего состоит система отопления
Самостоятельно подобрать оборудование, необходимое для сборки отопительной системы, довольно сложно. Для этого нужно обладать специальными инженерными знаниями, уметь подсчитывать теплопотери, ориентироваться в детальных расчетах и нюансах монтажа. Рекомендуем обратиться к профессиональным теплотехникам, которые в результате предварительных расчетов подберут оптимальную схему отопления.
Если у вас соответствующее образование или вы уже имеете опыт устройства разводки отопления в двухэтажном доме, то можете выбрать вариант отопительной схемы самостоятельно, применив полезную информацию и отработанные навыки.
Выбор источника тепловой энергии
Сердцем обогревательной сети является теплогенератор, который нагревает теплоноситель до оптимальной температуры и, если позволяют его технические возможности, поддерживает заданные параметры круглосуточно.
Настенный газовый котел мощностью 28 кВт с двумя независимыми контурами, закрытой камерой сгорания и удобным электронным зажиганием – прекрасный вариант для 2- или 3-этажного дома
Среди современных источников тепла в частных двухэтажных домах используют практически все, иногда комбинируют 2-3 вида. Возможные виды теплогенераторов:
Активно используются отопительные котлы, которые можно классифицировать по виду топлива:
Второй и третий варианты являются более экономичными, и если к дому подведен газ или электричество, то стоит предпочесть именно их.
Последовательность работы электрического котла: теплоноситель нагревается до установленной пользователем температуры, по трубопроводу перемещается к радиаторам, расположенным на двух этажах, частично охлаждается и под действием циркуляционного насоса вновь отправляется в котел (+)
Если коттедж построен на не газифицированном участке, электрический котел становится основным, а в качестве резервного, запасного источника используют камин или инфракрасный обогрев.
На схеме показано преимущество инфракрасной обогревательной системы: ИК излучение обеспечивает комфортную температуру в нижней части помещения, при конвективном способе отопления, наоборот, теплый воздух всегда поднимается к потолку
Применение альтернативных теплогенераторов во многом зависит от климатических условий региона, к тому же минимальный комплект относительно дорогого оборудования (например, солнечных коллекторов) окупится минимум через 3 года.
Какой теплоноситель лучше
Тепло, выработанное газовым котлом или другим теплогенератором, само по себе распространиться по всем помещениям не может. Для этой цели необходим теплоноситель – вещество, которое свободно перемещается по трубам и обладает необходимыми техническими характеристиками.
Существуют технологии использования нагретого воздуха, особенно актуальные в домах с печным, каминным или электрическим обогревом. Но, к сожалению, для обеспечения эффективного функционирования у него недостаточные параметры теплоемкости, плотности и теплоотдачи.
Схема расположения воздушной системы отопления в двухэтажном жилом доме. Стрелками указано движение холодного и теплого воздуха, которое обеспечивают системы вентиляции и кондиционирования (+)
В отличие о газообразных, жидкие вещества обладают превосходной способностью поглощать тепло, отдавать его и некоторое время сохранять заданную температуру. В этом смысле идеальным «проводником» является обыкновенная вода. Нагреваясь, она заполняет трубы и радиаторы, постепенно отдавая тепло жилым помещениям, а циркуляция обеспечивает постоянство процесса.
Для домов с постоянным проживанием оптимальны системы с водой в качестве теплоносителя. Чтобы нагревательное оборудование дольше обходилось без ремонта, а трубопровод не покрывался налетом, воду прогоняют через фильтры и обогащают специальными присадками и ингибиторами.
Незамерзающий антифриз HotPoint 65 используется в системах обогрева и кондиционирования, рассчитан на 10 отопительных сезонов или 5 лет непрерывной работы
Если дом является временным пристанищем или служит местом отдыха по выходным дням, вместо воды лучше использовать антифриз. Это жидкий раствор с химическим составом, одним из компонентов которого является пропиленгликоль или этиленгликоль. Химические вещества препятствуют замерзанию теплоносителя даже во время промерзания здания и постоянно поддерживают функционал сети в рабочем режиме.
Конвекторный и радиаторный обогрев помещений
При составлении проекта отопления двухэтажного или трехэтажного дома в качестве отопительных приборов могут быть задействованы как радиаторы, так и конвекторы.
Радиаторами, или батареями отопления, чаще всего оснащают централизованные системы. Они имеют комбинированный принцип работы: передают тепловое излучение и нагревают воздух, который циркулирует вокруг и проходит сквозь «ребра» изделий. Они считаются оптимальным вариантом для обустройства двухэтажного частного дома.
Биметаллические радиаторы Global Style Extra секционного типа изготовлены из стали (внутренняя конструкция) и алюминия (внешний каркас), рабочее давление – 35 атм
Конвекторы имеют более открытую конструкцию, состоят из медных трубок и теплообменников. Воздух попадает в теплообменники, нагревается, поднимается вверх, освобождая место новой порции еще не нагретого воздуха. От остывания устройство защищено объемным кожухом.
Принцип работы конвекторного оборудования: обогрев помещения с использованием естественной циркуляции воздуха. Один стандартный прибор способен поддерживать комфортную температуру в комнате площадью до 20 м²
В схемах отопления двухэтажных домов чаще применяют радиаторы, выбор которых велик благодаря разнообразию конструкций, размеров и форм.
Краткое описание бытовых радиаторов
Все виды домашних отопительных радиаторов можно классифицировать по материалу, из которого они изготовлены. Современные модели приборов отопления производят из следующих металлов:
Существуют и авторские модели, созданные в винтажном стиле, но они стоят достаточно дорого и выполняются чаще всего на заказ. Керамические и кованые изделия встречаются гораздо реже, чем фабричная штамповка.
Чугунный радиатор для отопления жилого помещения, выполненный в ретро стиле. Металлическая поверхность покрыта термоустойчивой краской и расписана флористическим орнаментом
Раньше были распространены секционные радиаторы из чугуна, их и сейчас можно обнаружить в продаже. Чугун ценят за износостойкость и нетребовательность к характеристикам теплоносителя, однако большой вес считается минусом. Вес стоит учитывать, если проект предполагает монтаж радиатора на легкую стену.
Секционные, то есть сборные, модели изготавливают и из алюминия. Они отличаются легким весом и эстетичным внешним видом, но не контактируют с медными деталями и отрицательно реагируют на некоторые виды теплоносителей.
Радиаторы отопления из алюминия Royal Termo Revolution идеально подходят для частных систем. Особая форма секций обеспечивает максимальную теплоотдачу. Стоимость 1 секции – 500 руб.
Стальные радиаторы бывают панельными, изготовленными из кусков листовой стали, и секционные, состоящие из нескольких модулей. Первый вариант считают более надежным из-за простого двухстороннего резьбового соединения. Сталь прекрасно переносит любые теплоносители, по весу легче чугуна, но тяжелее алюминия.
Для двухэтажного дома подходят любые виды радиаторов, при выборе необходимо ориентироваться на тип теплоносителя, особенности установки системы и дизайн интерьера.
Эффективность схем с принудительной циркуляцией
Полноценно функционировать превалирующая часть современных отопительных систем может только при создании искусственной циркуляции, то есть такой, при которой теплоноситель движется внутри сети благодаря работе циркуляционного насоса.
Схема устройства обогревательной системы с газовым котлом в 2-этажном доме: оборудование и приборы учета установлены на первом этаже (в цоколе, в подвале), в специально оборудованном помещении с хорошей шумоизоляцией (+)
Для устройства принудительной циркуляции в здании с несколькими этажами существуют свои предпосылки:
К минусам относится наличие электропитания – возможны перебои, но их легко избежать, используя резервные ИБП. Проблема более громкого шума также решается с помощью укладки слоя шумоизоляции в бойлерной.
Схема водяного отопления с принудительной циркуляцией: 1 – газовый или электрический котел; 2 – стояк; 3 – труба к расширительному баку; 4 – стояк для слива; 5 – верхняя горизонтальная разводка; 6 – расширительный бак; 7 – насос циркуляционного типа; 8 – обратная линия
Наиболее подходящее место врезки циркуляционного насоса там, где температура снижается до минимума, то есть непосредственно перед котлом, на обратной линии.
Естественная циркуляция как альтернативный вариант
Сейчас автономные отопительные сети с гравитационной циркуляцией, то есть действующей по естественным физическим законам, можно встретить крайне редко. Принцип действия объясняется разницей плотности холодной и нагретой воды и наличием дополнительного контролирующего устройства – расширительного бака, который устанавливают в верхней части стояка с горячей водой.
Схема устройства системы отопления в двухэтажном доме с естественной циркуляцией: разгонный вертикальный стояк пересекает оба этажа и заканчивается на чердаке, у расширительного бака, а нижний контур расположен в подвале или на первом этаже (+)
Особенностью сети естественного типа является наклонное расположение горизонтальных труб (обратных и разводящих) и расположение котла – его устанавливают на максимально низком уровне. Подача теплоносителя осуществляется через расширительный стояк, сброс остывшей воды (или антифриза) – через обратный.
Преимуществами гравитационной схемы являются независимость от электрического питания, простота монтажа, отсутствие шума, издаваемого циркуляционным насосом.
Особенности однотрубной системы отопления
Выбор одно- или двухтрубного отопления не зависит от этажности дома – подходят оба типа, но для зданий с 2-мя и более этажами обязательна установка циркуляционного насоса. Наиболее эффективным считается обогрев с жидким теплоносителем (водой или антифризом), тогда как для маленьких одноэтажных домов, например, летних дач, можно рассмотреть и другие варианты.
Принцип работы и отличительные признаки
Отопительные радиаторы, согласно однотрубной схеме, подключаются последовательно, то есть теплоноситель сначала попадает в один прибор, ближний к котлу, от него по трубопроводу – в другой и т.д. Закольцованный контур, который представляет собой сеть, подходит и для 2-этажного дома, так как он удобно располагается вдоль стен по периметру.
Простейшая схема однотрубного отопления для 2-этажного здания: от стояка подачи теплоноситель поступает в отопительные радиаторы, подключенные в последовательном порядке
Наличие запорной арматуры способно улучшить пользование системой. Например, кран Маевского предназначен для удаления воздушных «пробок», которые часто возникают во время простоя, то есть в летний период. Кроме него используют различные модели балансировочных вентилей, шаровых кранов, специальных регуляторов.
Принудительный способ циркуляции в однотрубной конструкции при временном отсутствии электричества можно заменить естественным, но для этого необходим монтаж мембранного бака и расположение горизонтальных труб под наклоном до 5º.
Оценка недостатков и преимуществ
Основным плюсом однотрубных сетей считают более легкое составление проекта и непосредственно сам монтаж. Минимум труб позволяет не ориентироваться на сложную планировку помещений, а просто прокладывать трубопровод строго по периметрам обоих этажей. Ценится и экономия на приобретении для единственной магистрали меньшего количества элементов – труб, кранов.
Одна труба занимает намного меньше места, чем две, поэтому ее можно замаскировать под напольным покрытием, незаметно проложить в дверных проемах, то есть произвести монтаж без нарушений интерьера.
Одним из главных недостатков однотрубной системы, актуальным для дома с 2 этажами, является быстрое остывание теплоносителя во время последовательного перемещения сквозь радиаторы (+)
К недостаткам можно отнести необходимость в покупке более мощного электронасоса, вследствие чего возрастает плата за электроэнергию. Регулировать уровень температуры в конструкции с последовательным подключением сложнее: при понижении интенсивности нагрева в ближайшем радиаторе автоматически произойдет понижение температуры во всей магистрали.
Распространенные варианты подключения
Если вы решили обустроить однотрубную систему, придется выбирать между двумя видами:
По способу управления первый вариант явно уступает второму, единственный его плюс – бюджетная стоимость.
Монтаж простой однотрубной системы горизонтального или вертикального типа отличается простотой и надежностью, однако регулировка температуры в сети невозможна (+)
Установка «ленинградки» обойдется чуть дороже, так как кроме труб необходимо приобрести комплект запорных кранов. С помощью байпасов и клапанов можно уменьшать/увеличивать количество теплоносителя, подаваемого в радиатор.
Схема устройства «Ленинградки»: при помощи запорной арматуры можно отключить на время отдельные ненужные радиаторы без изменения функциональных качеств всей системы в целом (+)
«Ленинградка» признана профессиональными теплотехниками лучшим вариантом однотрубной системы для 2-этажного жилого дома.
Комплектация и монтаж оборудования
Стандартное оборудование для сборки системы:
Наряду со стальными трубами могут применяться полимерные или металлопластиковые, причем последним отдается предпочтение.
В отопительных контурах с закрытыми расширительными бачками стравливание воздуха производится с помощью автоматических спусников, оснащенных запорными клапанами и поплавками, или кранами Маевского, снабжающими каждый радиатор
Сначала находят подходящее место для котла и монтируют его, затем собирают трубопровод, ведущий к радиаторам. В местах радиаторных ответвлений и байпасов фиксируют тройники. Насос врезают на обратке, рядом с входным отверстием в котел, и подключают к электропитанию.
Место монтажа открытого расширительного бака – наивысшая точка системы, закрытый можно монтировать в любом удобном месте, например, в бойлерной. Радиаторы подвешивают к стенам с помощью специальных креплений, оборудуют заглушками и кранами.
Двухтрубная система отопления для 2-этажного дома
По-настоящему комфортных условий проживания можно достичь лишь при установке двухтрубной обогревательной системы. Ее конструкция позволяет регулировать температуру в отдельных помещениях и экономить энергетические ресурсы.
Как работает схема с двумя магистралями
В отличие от однотрубной схемы, двухтрубная состоит из пары магистралей с различным назначением: одна из них подает теплоноситель, вторая выводит обратно. Подключение радиаторов производится не в последовательном порядке, а параллельно. Один контур, с нагретым теплоносителем, отходит от стояка к радиаторам обоих этажей, второй монтируется к выходу котла и также разводится на оба этажа.
Радиаторы снабжены термостатическими клапанами, позволяющими выставлять комфортную температуру. При желании можно снизить интенсивность нагревания частично или полностью перекрыть поступление воды в прибор.
Часть устройств принципиально врезают в обратку, например, перед котлом традиционно монтируют мембранный бак, регулирующий давление, насос циркуляционного типа и предохранительный клапан
В современных 2-этажных домах применяют двухтрубные конструкции, так как они гораздо эффективнее однотрубных:
Главным недостатком является сложность самостоятельной установки – во время сборки консультация и контроль профессионалов обязательны.
Удачные решения устройства двухтрубной системы
Существует множество воплощений разнообразных схем, но при составлении проекта следует отталкиваться от индивидуальных требований.
Простейшая схема для обустройства обогревательной системы в 2-этажном доме. Для нее характерны следующие пункты: 2 контура для отопления и производства ГВС, жидкий теплоноситель, принудительная циркуляция (+)
Ряд универсальных схем подходят для обеспечения теплом домов различной площади и этажности.
Подробная схема двухтрубной разводки для одноэтажного дома с полностью оборудованным цокольным этажом. Проблема теплоизоляции пола в подвале решена подключением водяной системы «теплый пол» (+)
Если установить дополнительное оборудование, например мембранный бак, возможности системы обогрева расширятся.
А и Б – два варианта устройства разводки, верхнего и нижнего типа. Дополнительное оборудование: расширительный бак, краны Маевского, воздушная линия (+)
На следующей схеме объединены три наиболее востребованных схемы разводки.
1 уровень – тупиковая разводка с параллельным монтажом обоих контуров; 2 уровень – встречная разводка, характеризующаяся двухсторонним радиаторным подключением; 3 – коллекторная разводка с улучшенной балансировкой
Все указанные схемы подходят для отопления 2-этажного здания.
Видео об отоплении для двух и более этажей
Информационные видеоролики расширят ваши знания о системах отопления 2- и 3-этажных домов.
Схема подключения двухконтурной радиаторной системы отопления с «теплыми полами»:
Вариант разводки системы отопления в 3-этажном доме (с применением «ленинградки»):
Практическое применение системы с естественной циркуляцией теплоносителя (на твердотопливном котле):
Таким образом, наиболее эффективными можно считать двухтрубные системы отопления с жидким теплоносителем, оборудованные газовым или электрическим котлом и циркуляционным насосом. Комбинированные системы являются более результативными, подбор источников тепла зависит от этажности и конструкции дома.
В любом случае, для составления индивидуальной схемы рекомендуем проконсультироваться со специалистом по теплотехнике.