Этапы оборудования и эксплуатация
Если принято решение своими руками сделать схему отопления дома в два этажа, строго выполняют последовательность работ.
- Расчёт потребности в тепловой отдаче радиаторов по каждому отдельному помещению и общей мощности. Информация нужна для выбора котла и количества батарей. Учитывают расположение дверей и окон относительно сторон света, площадь и степень утепления пола, стен, перекрытия.
- Составление проекта — общего и поэтажного, согласование мест установки газового оборудования со снабжающей организацией. Выделение необходимой электрической мощности, если используется электричество.
- Выбор и покупка котла, труб, теплообменников, комплектующих для сборки единой системы.
- Разводка трубопроводов.
- Сборка единой схемы, опрессовка.
- Первый запуск и настройка, устранение течей.
При дальнейшей эксплуатации в рабочем режиме выполняют следующие виды работ:
- очистка всех комплектующих от пыли и грязи;
- своевременное устранение течей;
- развоздушивание радиаторов при снижении температуры отдельных устройств;
- проверка давления, своевременная доливка теплоносителя;
- поддержание уровня жидкости в системе в течение всего года в том числе в межтопочный период.
Чем отличается двухконтурный котел
Принципиальное отличие от одноконтурных аналогов — лишь в том, что тепло сгорания топлива может быть использовано не только для поддержания температуры теплоносителя в контуре отопления, но и для нагрева горячей воды для хознужд.
Уточнение: одноконтурные котлы тоже могут использоваться для нагрева воды в накопительной емкости путем косвенного нагрева — когда теплоноситель отдает часть своего тепла, проходя через вторичный теплообменник внутри теплоизолированной емкости. Ключевое отличие двухконтурного котла — в непосредственной передаче тепловой энергии от сгорающего топлива горячей воде.
Технические детали того, как реализована передача тепла в разных моделях котлов, нам не очень интересны. С точки зрения проектирования отопительной системы важна лишь одна особенность двухконтурного котла: когда расходуется горячая вода, теплоноситель перестает нагреваться.
Что это означает в практическом плане?
Для хорошо утепленных домов большой площади режим работы котла неважен вообще. Схема отопления с двухконтурным котлом будет точно такой же, как с одноконтурным. Дело в том, что дом имеет тепловую инерционность, и весьма большую.
Даже если котел будет в течение двух часов работать только на нагрев горячей воды (что в реальной жизни бывает крайне редко), температура в помещении изменится максимум на один-два градуса.
Если частный дом имеет небольшой объем внутренних помещений и/или плохо утеплен, становится важной тепловая инерционность системы отопления. Сами радиаторы и теплоноситель в контуре должны остывать по возможности долго
Результат достигается подбором радиаторов с большим внутренним объемом и увеличенным диаметром труб контура отопления.
Наконец, если в силу каких-то причин планируется ОЧЕНЬ объемный и длительный расход горячей воды — от самой идеи двухконтурного котла лучше отказаться в пользу комбинации одноконтурного и нагревательной колонки. Никакая схема отопления не сможет обеспечить постоянную температуру в доме, если большую часть суток теплоноситель не нагревается.
Котел греет или теплоноситель, или горячую воду. Одновременная работа двух контуров невозможна.
Еще на один важный момент, вероятно, стоит обратить внимание. Систему с естественной циркуляцией проектировать с двухконтурным котлом не стоит
Почему?
После прекращения нагрева теплоносителя циркуляция в системе отопления очень быстро остановится. Ее возобновление займет весьма продолжительное время; в процессе повторного прогрева радиаторы в контуре будут нагреты очень неравномерно. Несколько таких циклов в течение дня сделают распределение температур в доме просто некомфортным.
Впрочем, ситуация изначально несколько надуманная просто потому, что большая часть современных двухконтурных котлов комплектуется циркуляционными насосами.
Однако: при проектировании системы отопления для одноэтажного дома не будет лишним заложить в проект возможность работы отопления за счет естественной циркуляции. Просто на случай длительного отключения электричества.
Расчет отопления 2-этажного здания
Расчет энергоэффективности, теплоотдачи и технических параметров отопления определяет ее рабочие характеристики, количество теплопотерь в доме, мощность теплогенератора, количество радиаторов, их месторасположение и т.д.
Производительность котла, который обеспечивает эффективное отопление двухэтажного дома, вычисляется по общим результатам потерь тепла в здании. В исходные данные для расчетов должны входить:
- Площадь каждой их обогреваемых комнат и общая площадь всех помещений в доме.
- Климатические и географические особенности местности.
- Теплоизоляция здания и каждой комнаты.
- Стройматериалы, из которых выстроены несущие стены, межкомнатные перегородки, потолочные и другие перекрытия, а также их толщина.
- Конструктивное решение кровельной системы, наличие или отсутствие мансарды, чердака, надпотолочного технического места.
- Габариты окон и дверей, качество их утепления.
Смотреть видео или скачать ролик о разных схемах 2-трубного подсоединения можно здесь:
Что делать, если дом большой по площади
План двухтрубной системы.
- Для большого двухэтажного здания с большим числом раздельных помещений лучше всего подходит двухтрубная схема отопления. Она должна иметь верхний розлив и постоянную разводку радиаторов.
- Прямо от генератора тепла согретая вода течет вверх по подающей трубе. Она огибает здание по его чердаку либо по потолку верхнего этажа.
- Далее вода попадает в стояки, к ним подсоединены батареи. Они не размыкают полностью стояк. Каждый прибор оснащен регулировочным дросселем и перемычкой.
- Желательно установить отсекающий вентиль на второй ветке подводящего трубопровода. Кран для стравливания воздуха можно поставить лишь один и прикрутить его у расширительного бачка на верхнем участке контура.
- По второй (нижней) трубе, огибающей здание дом по подвалу либо полам первого этажа, вода течет обратно в котел.
Обратите внимание! Такая обвязка двухконтурного котла отопления имеет одно важное преимущество. Если нужно, она способна функционировать благодаря естественной циркуляции носителя тепла. В качестве разгонного коллектора тут будет выступать труба для течения воды к верхнему участку розлива
В качестве разгонного коллектора тут будет выступать труба для течения воды к верхнему участку розлива.
То есть система с такой схемой может работать без зависящих от электроэнергии агрегатов (например, насоса). Исходя из этого, если возникнут форс-мажорные обстоятельства, вы никогда не замерзнете.
Повышение тепловой инерционности системы
Чугунная напольная батарея.
Вы можете повысить своими руками тепловую инерционность обогревательной системы.
- Удобно сделать это, выбрав чуть большее сечение контурных труб, чем необходимо по проекту.
- Также можно заменить батареи из алюминия на чугунные аналоги. Они имеют расширенный внутренний объем секций, который увеличивает теплопроводность и теплоемкость материала. Существует мнение, что все чугунные батареи для систем отопления имеют некрасивый дизайн. Однако, это не так. Да, морально устаревшие их модели советских времен все еще выпускаются. Но помимо них рынок предлагает и современные аналоги. Например, красивые напольные радиаторы из кованого чугуна либо настенные батареи с плоскими эстетичными формами.
Отопительная система с двумя котлами.
- Нередко мансардный либо второй этаж дома зимой нужен лишь время от времени, например, для размещения гостей. Тогда оптимальный вариант – применить отопительную схему с двумя генераторами тепла и отдельными однотрубными контурами для каждого этажа.
- В этом случае наверху котел будет эксплуатироваться большую часть времени в экономичном режиме, т.е. поддерживать режим температур около +5 градусов.
Наиболее дешевый способ преодолеть все проблемы
Система с накопительным баком.
- Можно и самостоятельно усовершенствовать обогревательную сеть, во много раз повысив ее тепловую инерционность.
- Для этого надо добавить в схему аккумулятор тепловой энергии (накопительный бак). Он представляет собой емкость объемом в 300/2000 л, которая имеет два соединительных патрубка. Бак следует хорошо теплоизолировать, для уменьшения тепловых потерь.
- Емкость служит для накопления больших объемов нагретой воды. Если котел останавливается, то тратится запас тепла из этого бака. Понятно, что чем резервуар более объемен, тем радиаторы будут стыть медленнее.
Устройство накопительного бака.
Аккумулятор тепла можно поставить на любом из участков отопительной системы. Можно смонтировать его в подвале. Для этого надо разомкнуть нижний контур двумя патрубками. Есть возможность поставить агрегат в кладовке. Интересный вариант – превратить устройство в основу теплой лежанки. Ведь оно неизбежно будет отдавать некоторое количество тепла в атмосферу.
Аккумулятор скомпенсирует перепады температур теплоносителя, в тот период, пока котел будет согревать воду для ГВС. Он очень выгоден, если котел работает на электричестве.
Обратите внимание! Конечно, данный метод имеет и свои минусы. Например, тепловой аккумулятор стоит достаточно дорого
Качественная утепленная модель, имеющая объем в один кубический метр, вам обойдется в 20/30 рублей, что зависит от компании-производителя.
Двухконтурный генератор тепла имеет как свои достоинства, так и недостатки. При желании, минусы агрегата можно существенно понизить. В этом случае вы приобретете максимально комфортную систему, которая будет обеспечивать ваш дом и теплом и горячей водой. Видео расскажет вам еще больше.
Схема обустройства двухтрубной системы
На сегодняшний день существует несколько наиболее используемых схем отопительной системы. При этом допускается их применение как для однотрубной, так и для двухтрубной системы отопления. Конечно же, каждая отдельная двухтрубная система отопления одноэтажного дома имеет как определенные достоинства, так и недостатки.
Лучевая разводка
Последовательное двухтрубное отопление частного дома. Следует отметить, что оно применяется как для двухтрубных отопительных систем, так и для однотрубных. Суть данной схемы весьма проста – в системе производится последовательное подведение отопительных труб. Точно также прокладывается и система для отведения обрата. Данная система является максимально экономичной, не требует специальных навыков (что делает монтаж системы весьма простым), делает возможным установку регулирующего вентиля на каждый радиатор.
Последовательное двухтрубное отопление
Что делать, в случае если дом громадной по площади
- Для громадного двухэтажного здания с солидным числом раздельных помещений оптимальнее подходит двухтрубная схема отопления. Она должна иметь верхний розлив и постоянную разводку радиаторов.
- Прямо от генератора тепла согретая вода течет вверх по подающей трубе. Она огибает здание по его чердаку или по потолку верхнего этажа.
- Потом вода попадает в стояки, к ним подсоединены батареи. Они не размыкают всецело стояк. Любой прибор оснащен регулировочным дросселем и перемычкой.
- Нужно установить отсекающий вентиль на второй ветке подводящего трубопровода. Кран для стравливания воздуха возможно поставить только один и прикрутить его у расширительного бачка на верхнем участке контура.
- По второй (нижней) трубе, огибающей здание дом по подвалу или полам первого этажа, вода течет обратно в котел.
Другими словами система с таковой схемой может работать без зависящих от электричества агрегатов (к примеру, насоса). Исходя из этого, в случае если появятся форс-мажорные события, вы ни при каких обстоятельствах не замерзнете.
Увеличение тепловой инерционности системы
Вы имеете возможность повысить своими руками тепловую инерционность обогревательной системы.
- Комфортно сделать это, выбрав чуть большее сечение контурных труб, чем нужно по проекту.
- Кроме этого возможно заменить батареи из алюминия на чугунные аналоги. Они имеют расширенный внутренний количество секций, который увеличивает теплопроводность и теплоемкость материала. Существует вывод, что все чугунные батареи для систем отопления имеют некрасивый дизайн. Но, это не верно. Да, морально устаревшие их модели советских времен все еще выпускаются. Но кроме них рынок предлагает и современные аналоги. К примеру, прекрасные напольные радиаторы из кованого чугуна или настенные батареи с плоскими эстетичными формами.
- Часто мансардный или второй этаж дома зимний период нужен только иногда, к примеру, для размещения гостей. Тогда хороший вариант – применить отопительную схему с двумя генераторами тепла и отдельными однотрубными контурами для каждого этажа.
- В этом случае наверху котел будет эксплуатироваться солидную часть времени в экономичном режиме, т.е. поддерживать режим температур около +5 градусов.
Наиболее недорогой метод преодолеть все неприятности
- Возможно и самостоятельно усовершенствовать обогревательную сеть, многократно повысив ее тепловую инерционность.
- Для этого нужно добавить в схему аккумулятор тепловой энергии (накопительный бак). Он представляет собой емкость объемом в 300/2000 л, которая имеет два соединительных патрубка. Бак направляться хорошо теплоизолировать, для уменьшения тепловых утрат.
- Емкость помогает для накопления громадных объемов нагретой воды. В случае если котел останавливается, то тратится запас тепла из этого бака. Ясно, что чем резервуар более объемен, тем радиаторы будут стыть медленнее.
- Аккумулятор тепла возможно поставить на любом из участков отопительной системы. Возможно смонтировать его в подвале. Для этого нужно разомкнуть нижний контур двумя патрубками. Имеется возможность поставить агрегат в кладовке. Увлекательный вариант – перевоплотить устройство в базу горячей лежанки. Так как оно неизбежно будет отдавать некоторое количество тепла в атмосферу.
- Аккумулятор скомпенсирует перепады температур теплоносителя, в тот период, пока котел будет согревать воду для ГВС. Он весьма выгоден, в случае если котел работает на электричестве.
Особенности монтажа
2-х трубная разводка трубопроводов предполагает использование универсального и специализированного инструмента, перечень которого обусловлен материалом труб, а также способом их крепления на опорных поверхностях.
Диаметр трубопроводов
Планируя установку системы своими руками, необходимо выбирать оптимальный диаметр труб. Чтобы не столкнуться с падением рабочего давления в магистрали, не рекомендуется увеличивать ее диаметр, пытаясь поднять теплоотдачу.
Запорная арматура
При монтаже трубопровода горизонтальной либо вертикальной двухтрубной системы на входе и выходе радиаторной батареи устанавливают поворотные краны или вентили, позволяющие не только регулировать количество прокачиваемого теплоносителя, но и при необходимости производить замену или демонтаж отопительного прибора без отключения теплоснабжения остальных потребителей.
Наличие перекрывных вентилей или кранов позволяет своими руками заменить батарею отопления без прикладывания особых усилий или использования специального инструмента. Также следует предусмотреть установку на радиаторах клапанов для стравливания избыточного воздуха.
Распространенные варианты подключения
Если вы решили обустроить однотрубную систему, придется выбирать между двумя видами:
- простая схема без регуляции;
- «ленинградка» с возможностью отключения отдельных радиаторов.
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
- насос циркуляционного типа;
- газовый или электрический котел (мощность зависит от размеров дома, характеристик теплоносителя и т.д.);
- расширительный бак;
- трубы 20 мм и 25 мм;
- переходники, прокладки, заглушки;
- комплект радиаторов;
- краны Маевского.
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:
- уменьшают потери давления;
- не требуют мощного насоса;
- сохраняют температуру теплоносителя одинаковой для каждого радиатора;
- позволяют использовать внутри одной системы множество различных тепловых устройств (например, радиаторы, конвекторы и «теплый пол»);
- дают возможность производить ремонт и замену деталей без ущерба для общего функционала.
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.
Совместимость с разными котлами
Настенная конструкция подходит для любых конфигураций с принудительной циркуляцией. Поскольку часто такие приборы снабжены встроенным насосом и закрытым расширительным баком, их применение упрощает проектирование и установку теплосети. Но ограничения по максимальной мощности не позволят справиться с отоплением жилья большой площади.
Энергонезависимые напольные агрегаты совместимы с любыми одно- и двухтрубными конфигурациями с гравитационной или принудительной циркуляцией. При подключении электронасоса такой котел справится с отоплением любой площади. Допускает сборку открытой системы. Главный недостаток, он же достоинство — прибор требует отдельного помещения с принудительной вентиляцией и дымоотводом.
Схема с естественной циркуляцией
Чтобы понять принцип действия гравитационной системы, изучите типовую схему, применяющуюся в двухэтажных частных домах. Здесь реализована комбинированная разводка: подача и возврат теплоносителя происходит по двум горизонтальным магистралям, объединенным однотрубными вертикальными стояками с радиаторами.
Как работает самотечное отопление двухэтажного дома:
- Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.
- Нагретый теплоноситель движется по вертикальному коллектору и распределяется по горизонтальным магистралям, проложенным с уклоном в сторону радиаторов. Скорость течения невелика – порядка 0.1—0.2 м/с.
- Расходясь по стоякам, вода попадает в батареи, где успешно отдает теплоту и охлаждается. Под воздействием гравитации она возвращается в котел по обратному коллектору, собирающему теплоноситель из остальных стояков.
- Прирост объема воды компенсируется расширительным баком, установленным в самой высокой точке. Обычно утепленная емкость располагается на чердаке здания.
В современном исполнении гравитационные системы оснащаются насосами, ускоряющими циркуляцию и прогрев помещений. Перекачивающий агрегат ставится на байпасе параллельно подающей магистрали и функционирует при наличии электроэнергии. Когда свет отключается, насос бездействует, а теплоноситель циркулирует за счет гравитации.
Сфера применения и недостатки самотека
Назначение гравитационной схемы – теплоснабжение жилищ без привязки к электричеству, что актуально в отдаленных регионах с частыми отключениями света. Сеть самотечных трубопроводов и батарей способна работать вместе с любым энергонезависимым котлом либо от печного (раньше говорили – парового) отопления.
Разберем отрицательные стороны использования самотека:
- из-за малой скорости протока нужно повышать расход теплоносителя за счет применения труб большого диаметра, иначе радиаторы не прогреются;
- чтобы «подстегнуть» естественную циркуляцию, горизонтальные участки прокладываются с уклоном 2—3 мм на 1 м магистрали;
- здоровые трубы, идущие под потолком второго этажа и над полом первого, портят внешний вид комнат, что заметно на фото;
- затруднено автоматическое регулирование температуры воздуха – на батареи нужно покупать только полнопроходные термостатические клапаны, не препятствующие конвективной циркуляции теплоносителя;
- схема неспособна работать с теплыми полами и в 3-этажном доме;
- увеличенный объем воды в отопительной сети подразумевает длительный прогрев и большие затраты топлива.
Чтобы выполнить требование №1 (смотри первый раздел) в условиях ненадежного электроснабжения, хозяину двухэтажного частного дома придется нести расходы на материалы – трубы повышенного диаметра и облицовку для изготовления декоративных коробов. Остальные минусы некритичны – медленный прогрев устраняется путем установки циркуляционного насоса, недостаток экономичности – монтажом специальных термоголовок на радиаторы и изоляцией труб.
Советы по проектированию
Если разработку самотечной схемы отопления вы взяли в свои руки, обязательно учтите следующие рекомендации:
- Минимальный диаметр вертикального участка, идущего от котла, — 50 мм (имеется в виду внутренний размер условного прохода трубы).
- Горизонтальный раздающий и собирающий коллектор допускается уменьшить до 40 мм, перед последними батареями – до 32 мм.
- Уклон 2—3 мм на 1 м. п. трубопровода делается в сторону радиаторов на подаче и котла – на обратке.
- Входной патрубок теплогенератора должен располагаться ниже батарей первого этажа с учетом уклона обратной магистрали. Возможно, в котельной придется сделать небольшой приямок под установку источника тепла.
- На подводках к отопительным приборам второго этажа лучше поставить прямой байпас малого диаметра (15 мм).
- Верхний раздающий коллектор постарайтесь уложить на чердаке, чтобы не вести под потолками комнат.
- Используйте расширительный бак открытого типа с патрубком перелива, выведенным на улицу, а не в канализацию. Так удобнее следить за переполнением емкости. С мембранным бачком система работать не будет.
Расчет и проектирование самотечного отопления в коттедже сложной планировки стоит доверить специалистам. И последнее: магистрали Ø50 мм и более придется исполнять стальными трубами, медью либо сшитым полиэтиленом. Максимальный размер металлопластика составляет 40 мм, а диаметр полипропилена выйдет просто угрожающим из-за толщины стенок.
