Воздушное отопление
Его суть заключается в следующем. Проходя сквозь калорифер либо теплообменник, свежий воздух прогревается до необходимой температуры, после чего по специально смонтированным каналам поставляется в каждое помещение дома.
Преимущества воздушного отопления:
— КПД может достигать 90%;
— быстрый прогрев всех комнат, кухни, ванной и т.д.;
— невозможность образования прорывов трубопровода ввиду отсутствия теплоносителя.
Недостатки воздушного отопления:
— слабая теплоотдача;
— дороговизна обустройства;
— для источника тепла нужно оборудовать дополнительное помещение.
Такой вид обогрева подойдет для периодического использования (например, на даче). Если же с его помощью постоянно отапливать дом, это будет чревато большими затратами.
Немного о квадратных метрах
Несмотря на то что количество этажей в доме дело вкуса, дизайнеры советуют «считаться» с площадью дома и участка. Есть простое правило: 1 к 15, то есть площадь дома в идеале должна быть минимум в 15 раз меньше площади участка. В этом случае хватит места и для дополнительных построек ‒ летней кухни, гаража. Кроме того, получится сделать и ландшафтный дизайн, поставить беседку, мангал, организовать зону отдыха, детскую площадку и пр.
Так, на земельный участок в 6 соток идеально впишется одноэтажный дом площадью 80-100 кв. м. На участке размером 10-12 соток можно строить коттедж площадью до 200 кв. м, и количество этажей ‒ один или два ‒ в этом случае не имеет принципиального значения. Для дома площадью более 200 кв. м понадобится участок в 20 соток, и лучше сделать его двухэтажным ‒ он будет гармонично смотреться в плане дизайна экстерьера.
Проект одноэтажного коттеджа «Песня 4»
Однотрубная разводка отопления для двухэтажного дома
Выполнить работы по монтажу однотрубной разводки отопления можно своими руками.
В данном случае все нагревательные элементы в помещении подключаются к разводке параллельно. То есть радиаторы и батареи соединены между собой подающей теплоноситель трубой. Подогретая вода, пройдя цепочку от первого до последнего нагревательного прибора, возвращается в котел для подогрева. Если речь идет про двухэтажный дом, то однотрубная система в таком случае может иметь два ответвления. Первая ветка-контур идет на первый этаж, вторая – на второй. Однако теплоноситель, после прогрева всего здания возвращается в котел по одной общей для всех веток обратке. На каждой ветке-контуре должен стоять байпас. Он позволит отключить только один этаж, например, когда нужно провести ремонт разводки, когда как второй будет прогреваться теплым теплоносителем.
Преимуществом одноконтурной системы является относительная простота монтажа, но здесь не нужно забывать про постоянный угол наклона разводки (2-5% на каждый погонный метр труб). Главный недостаток – неравномерность прогрева радиаторов. Особенно это касается прибора, стоящего в конец цепочки. Вода туда попадает уже остывшей, поэтому в таком помещении будет самая низкая температура. Чтобы как-то сгладить образовавшуюся разницу, радиаторы здесь увеличивают в объеме.
Материалы для трубопроводов
Современный рынок строительных материалов и разнообразие отопительной техники диктуют также новые решения в выборе материалов для систем отопления. От материала, из которых изготавливаются трубопроводы, зависит как длительность эксплуатации систем отопления, так и технические параметры приобретаемого оборудования (котлов, насосов, радиаторов).
Стальные трубопроводы систем отопления применяются достаточно давно в инженерных системах. Это вызвано тем, что на территории России приобрести такую трубу не составит никакого труда в самые короткие сроки, а цена систем из стальных труб является самой низкой. Стальные трубопроводы также устойчивы к высоким температурам, температурные деформации практически равны нулю, хорошо выносят гидравлические удары. Но при этом обладают низкой коррозионной устойчивостью, поэтому стальные трубы не рекомендуется укладывать в строительные конструкции, то есть нужно монтировать скрытым способом. Благодаря всем этим достоинствам и недостаткам сферой применения систем отопления из стальной трубы остается центральное теплоснабжение и многоэтажное бюджетное жилищное строительство.
Трубопроводы систем отопления из меди широко распространены в системах отопления премиум-класса, так как, не смотря на все достоинства меди, цена на такие трубопроводы является самой высокой среди аналогов. Медь обладает самой высокой прочностью и термостойкостью, выдерживает давления порядка 200-400 бар и высокую температуру до 300°С. Это позволяет использовать трубопроводы как в центральных системах отопления, где температура теплоносителя может быть порядка 150 °С, так и в технологических коммуникациях. Форма выпуска гибких медных трубопроводов небольших диаметров в бухтах позволяет выполнять достаточно быстрый и простой монтаж, укладывать трубы в строительные конструкции, предварительно заизолировав их. К недостаткам трубопроводов относятся подверженность трубопроводов к электрохимической коррозии и опасность разрушения от блуждающих токов. Поэтому использовать трубы системы отопления из меди в сочетании с алюминиевыми радиаторами категорически нельзя.
Металлопластиковые трубопроводы используются в независимых системах отопления, где температура теплоносителя не превышает 95 °С. Благодаря своему форм-фактору (труба поставляется гибкой в бухтах отрезками по 25 или 50 метров) такие трубопроводы удобно использовать как для напольного отопления, так и для скрытого монтажа. Благодаря низкой кислородопроницаемости металлопластик не подвержен коррозии. К недостаткам металлопластиковых труб можно отнести достаточно высокую стоимость соединительных фитингов.
Самым распространенным вариантом монтажа трубопроводов систем отопления является использование труб из полипропилена. Это самый недорогой материал, соединяемый между собой при помощи неразборных фитингов на пайке. Но следует помнить, что для высокотемпературных сред, в частности для систем отопления следует применять только полипропиленовые трубы с армируемым слоем. Такой вид труб выдерживает температуру не более 95 °С, имеет гладкую внутреннюю поверхность, а, следовательно, пониженное гидравлические сопротивление. К недостаткам полипропилена относят невысокую рабочую температуру, а также возможность деформации и разрушения химической структуры под воздействием солнечных лучей. Поэтому полипропиленовые трубопроводы, монтируемые открытым способом, должны быть покрыты слоем изоляции.
Характеристика системы, плюсы и минусы
Данного рода отопительные системы отличаются тем, что в их составе находятся сразу две ветки трубопровода. Первая передает подогретый теплоноситель по всех элементах системы, а когда он (теплоноситель) охлаждается, то вторая ветка транспортирует его обратно к котлу. Существенным преимуществом по сравнению с однотрубной конструкцией является то, что теплоноситель подается во все элементы с одинаковой температурой, не теряя тепла при достижении самой отдаленной точки системы.
Важно! Нельзя твердить, что двойной трубопровод – это покупка двойного количества труб. Дело в том, что в этом случае большого диаметра этих труб не нужно, да и размеры вентилей и крепежных элементов тоже будут меньшими
Получается, что ценовая разница между обеими системы несущественна.
Что выбрать: однотрубная или двухтрубная система отопления
Существует всего два типа отопительных систем: однотрубные и двухтрубные. В частных домах стараются установить наиболее эффективную систему отопления
Очень важно не продешевить, пытаясь уменьшить затраты на покупку и монтаж отопительной системы. Обеспечение дома теплом — это немалая работа, и, чтобы не пришлось систему устанавливать заново, лучше разобраться основательно, и экономию осуществить «разумную»
А чтобы сделать вывод о том, какая из систем лучше, необходимо разобраться в принципе работы каждой из них. Изучившему преимущества и недостатки обеих систем, как с технической стороны так и с материальной, становится понятно, как сделать оптимальный выбор.
Этапы работ по установке двухтрубного отопления своими руками
Монтаж системы отопления начинается с установки котла. Теплогенератор на газе и электричестве располагают в любом помещении. Для котлов на жидком и твердом топливе необходима отдельная ниша. При установке радиаторов, необходимо учитывать уклон трубопровода в 1-2% по отношению ко всей протяженности трубы.
План работ:
- Установка котла.
- От теплогенератора выводится основная труба с горячей водой, пролегающий через все радиаторы.
- Параллельно первой проводится вторая магистраль с обратным ходом.
- При принудительном варианте отопления, врезают циркулярный насос.
- Устанавливают радиаторы. Батареи подвешивают на специальные кронштейны. Все радиаторы должны располагаться на одинаковом уровне. Для удобства эксплуатации, их оснащают запорными кранами в точках входа и выхода. Батареи подключают несколькими способами: боковым, диагональным, нижним соединением. Наиболее эффективны боковая и диагональная конструкция.
- Заканчивают систему отопления монтажом труб сопутствующих узлов, установкой расширительного бочка и дополнительных элементов.
Магистраль не должна содержать прямые и острые углы, так как повысится сопротивление. Краны и вентили должны соответствовать размерам труб. При конструкции с верхней разводкой, расширительный бак размещают на утепленном чердаке. После завершения всех монтажных работ, наступает момент подключения системы.
Далее открывают вентиль первой батареи, и с помощью крана Маевского стравливают воздух до выхода ровной струи. Элемент закрывают, и открывают выпускной кран радиатора. Данные манипуляции необходимо провести с каждым радиатором. Все обнаруженные дефекты устраняют.
Отличительные особенности
- Возможность раздельного регулирования теплоотдачи на каждом из подключенных радиаторов. Такая особенность позволяет в помещениях дома устанавливать различные температурные режимы.
- Температура теплоносителя по всему контуру распределяется равномерно. В однотрубной системе нагретая вода будет охлаждаться во время перехода от одной батареи к последующей.
- Конструкция имеет несколько вариантов схем монтажа для многоэтажных строений.
Недостатком двухконтурного отопления многие считают достаточно высокую стоимость оборудования, так как система имеет отдельные элементы для подачи и откачки теплоносителя. Однако такое мнение не совсем верно.
Вследствие того, что конструкция устроена таким образом, давление в ней распределяется равномерно, поэтому при установке, можно использовать трубы небольшого сечения и сопутствующие части, которые имеют более приемлемую цену.
Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве
Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.
При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.
Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.
- с одной трубой;
- двумя;
- коллекторная.
Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.
Вариант схемы с одной трубой
На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.
Вентиль на батареи
Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.
Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.
Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.
- тупиковая;
- попутная;
- коллекторная.
Варианты тупиковой и попутной схем
Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.
Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.
Схема коллекторного горизонтального отопления
Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.
Вертикальная схема
Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.
Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.
Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.
Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией
- Более равномерный прогрев всего домовладения;
- Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
- Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
- Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.
Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.
https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM
У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.
Двухконтурная разводка батарей
Двухтрубная система отопления отличается от однотрубной разделением на две трубы — подачи и возврата теплоносителя. Она обеспечивает равномерный обогрев всех комнат. Такую разводку используют в большинстве новых домов.
Принцип работы
В двухтрубной схеме вода из котла поступает к радиаторам по подающей трубе (магистрали).
Возле каждого радиатора подающая магистраль имеет соединительный входящий патрубок, через который теплоноситель поступает в батарею. Подающая магистраль заканчивается возле последнего радиатора.
Кроме входящего патрубка, у каждого радиатора предусмотрен выходящий патрубок. Он соединяет её с обратной трубой. Обратная магистраль начинается от первой батареи и заканчивается входом в котёл.
Таким образом, нагретая вода поступает в радиаторы равномерно и одинаковой температуры. Из каждого радиатора вода выводится в обратную трубу, где собирается и подаётся в котёл для последующего нагрева. Благодаря такому движению теплоносителя все комнаты в помещении прогреваются одинаково.
Чем отличается
Двухтрубная система отопления включает в себя элементы однотрубной системы и дополнительные устройства. Кроме котла, радиаторов, труб подачи и обратного сбора воды (так называемой обратки), двухтрубная схема включает также циркуляционный насос.
Большая протяжённость магистралей, наличие углов и поворотов в трубах подачи осложняет движение теплоносителя. Поэтому необходима его принудительная циркуляция электрическим насосом.
Фото 1. Циркуляционный насос модели 32-40, напряжение 220 Вольт, производитель — «Oasis», Китай.
Также в двухтрубной схеме присутствует больше кранов, регулирующих подачу воды и её количество. Такой кран устанавливается перед каждым радиатором — на входе и на выходе.
Классификация по расположению
В горизонтальной двухтрубной системе трубы соединяют радиаторы горизонтально. Такая схема работает в отоплении одноэтажного дома или одного этажа многоэтажного коттеджа.
В вертикальной двухтрубной системе трубы соединяют радиаторы, расположенных друг над другом, в одном «стояке». При этом есть отличия от однотрубной вертикальной схемы. Здесь — благодаря наличию трубы подачи и обратки, в вертикальном отоплении могут использоваться батареи любой ширины — многосекционные (поскольку стояки подачи и обратки могут быть удалены друг от друга). Поэтому эффективность двухтрубного вертикального обогрева — выше.
Справка! Желательно, чтобы батареи комнат, расположенных друг над другом, имели одинаковое количество секций. Так проще прокладывать вертикальную трубу обратки.
Нижняя и верхняя обвязка: что эффективнее
Термин «нижней» и «верхней» обвязки обозначает способ подключения батарей в систему отопления. При нижней обвязке входящая вода попадает в батарею через нижний патрубок.
Если она выходит из радиатора также внизу, то эффективность работы радиатора будет снижена на 20-22%.
Если выходящий патрубок будет расположен вверху, то эффективность работы радиатора будет снижена на 10-15%. В любом случае при нижней подаче воды в батареи эффективность обогрева снижается.
При верхней обвязке (подаче) входящий патрубок подключается к радиатору в верхней части. В таком случае движение теплоносителя организовывается эффективнее, батарея будет работать на 97-100% (97% — если входящие и выходящие патрубки расположены с одной стороны радиатора, и 100% — если входящий патрубок с одной стороны сверху, а выходящий — с другой стороны снизу).
Достоинства и недостатки
Достоинства:
- Подходит для организации отопления частных домов большой площади, при этом в систему обязательно врезается циркуляционный насос.
- Обогревает все комнаты на этаже или в стояке равномерно.
Недостатки:
- Обходится дороже однотрубной системы, поскольку требуется вдвое больше материалов — труб между котлом и радиаторами, а также соединительных устройств, кранов, вентилей.
- Циркуляционный электрический насос делает работу системы зависимой от наличия электричества.
Важно! Увеличение количества труб и количества теплоносителя в системе — приводит к росту гидродинамического сопротивления и не даёт возможность воде двигаться самотёком. Необходима принудительная циркуляция и работающий циркуляционный насос
Устройство двухтрубной системы отопления
В водяном отоплении трубопроводы являются одним из главных элементов, служат для подачи нагретого жидкого теплоносителя к приборам отопления и возврата отдавшей тепло воды к источнику теплоты. В случае автономного отопления источником тепла служит индивидуальный котел, в случае централизованного обогрева – магистральные трубопроводы.
Для обеспечения циркуляции теплоносителя между радиаторами и источником тепла в водяном отоплении используют 3 главные схемы:
- Однотрубная;
- Двухтрубная;
- Коллекторная (лучевая).
Кроме того, эти схемы иногда комбинируют между собой. Недостатком однотрубной схемы является сложность управления и регулировки температуры в отдельных помещениях и на приборах отопления. Коллекторная система требует для монтажа наибольшее количество материала по сравнению с другими типами системы.
Двухтрубная схема является «золотой серединой», пользуется самой большой популярностью, особенно при сооружении автономных систем отопления. Популярность системы этого вида вызвана удобством регулирования, обусловленного гидравлическим содержанием схемы.
Базовый принцип устройства двухтрубной системы основан на параллельном подключении отопительных приборов к двум независимым трубопроводом. Один из них служит для подачи горячего теплоносителя в устройства нагрева (радиаторы, конвекторы, регистры и т.д.), второй – для возврата остывшего теплоносителя в котел – для нагрева.
Прямой и обратный трубопроводы выполняют роль коллекторов, давление воды по длине изменяется незначительно. Это позволяет поддерживать во всех точках системы отопления примерно одинаковое давление.
Равнозначное давление во всех приборах нагрева позволяет легко регулировать температуру на отдельных приборах, в помещениях. Установка терморегулирующей арматуры, термоголовок, датчиков температуры дает возможность полностью автоматизировать процесс регулирования температуры.
Поддержание одинаковых гидравлических характеристик также осуществляется изменением диаметра труб по протяженности – в тупиковых ветвях системы. Проходное сечение уменьшается постепенно от первого к последнему радиатору – такая конфигурация двухтрубной схемы называется тупиковой. Кроме нее существует еще одна разновидность схемы – попутная (или петля Тихельмана ).
