Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 0

Система отопления двухэтажного дома: типовые схемы и специфика проекта разводки

Варианты организации одноконтурной сети отопления

Конструктивные особенности системы отопления с одноконтурным котлом определяются нюансами выбранной схемы. В зависимости от способа перемещения теплоносителя по трубам различают следующие варианты сетей обогрева помещений:

  • с естественной циркуляцией . Передвижение рабочей среды происходит из-за разницы в плотности нагретой и остывшей воды;
  • с принудительной циркуляцией . Для перемещения теплоносителя по трубопроводу устанавливают циркуляционный насос.

Второй способ организации системы отопления более эффективен, но требует подключения к электрической сети.

Подключение радиаторов к отопительному котлу может быть последовательным или параллельным. Последовательное соединение батарей применяется при монтаже однотрубных систем обогрева , которые отличаются экономичным расходом материалов и комплектующих элементов. Прокладка двухтрубной схемы более трудоемкая и стоит дороже, но обеспечивает рациональное потребление тепловой энергии и позволяет сократить затраты на отопление помещений.

По способу подачи теплоносителя одноконтурная система обогрева бывает с нижним и верхним подключением , а по виду разводки — вертикальной или горизонтальной . Горизонтальная схема востребована при организации отопления в одноэтажных зданиях с помещениями большой площади. Вертикальную разводку используют при прокладке труб в двухэтажных домах и трехэтажных сооружениях.

Что представляет собой двухтрубная система отопления

Конструкция состоит из котла, радиаторов, запорной арматуры и двух трубопроводов. Первый нужен для подачи теплоносителя к радиаторам, второй – для слива остывшей воды и транспортировки ее в котел нагрева. Цикл замкнутый, постоянный, подключение радиаторов может быть последовательным, но лучше делать параллельное, при котором в каждую батарею подается теплоноситель нужного температурного уровня.

Достоинства и недостатки системы

Преимущества двухконтурной схемы отопления:

  • одинаковый температурный режим теплоносителя для каждого радиатора;
  • возможность регулировать интенсивность обогрева в любой батарее путем установки термостата;
  • возможность замены одного радиатора без уменьшения работы всей отопительной системы;
  • двухконтурный вариант позволяет обогревать помещения площадью от 150 м2

К минусам относят увеличенный расход материалов – придется покупать вдвое больше труб, арматуры, крепежей, чем при формировании однотрубной системы. Также могут возникнуть сложности при формировании контуров.

Принцип действия двухтрубной системы

При двухтрубной отопительной системе, наряду с трубопроводом подачи теплоносителя, предусмотрена обратная труба. К радиаторам горячая вода поступает по подающим стоякам. Отработанный теплоноситель по обратным стоякам уходит в обратный трубопровод, по которому он возвращается к отопительному агрегату.

Благодаря тому, что в каждый радиатор горячий теплоноситель при двухтрубной системе поступает индивидуально, при необходимости возможно отключать отдельно взятые приборы.

Схема двухтрубной системы отопления имеет две разновидности, которые отличаются друг от друга положением подающей магистрали относительно уровня монтажа радиаторов.

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой характеризуется верхним положением подающей трубы относительно уровня радиаторов. При такой схеме прямую (подающую) трубу монтируют, как правило, в чердачном помещении или в потолочном перекрытии. От отопительного агрегата горячий теплоноситель поднимается вверх по магистральной трубе, а затем посредством подающих стояков равномерно распределяется по радиаторам.

Обратная труба, по которой отработанный теплоноситель возвращается к котлу или другому отопительному устройству, располагается ниже уровня радиаторов. Расширительный бак устанавливают в самой высокой точке системы, в основном, на утеплённом чердаке. Для коттеджей с плоской кровлей такая отопительная схема не подходит.

Основной чертой двухтрубной отопительной системы с нижней разводкой является прокладка подающей магистрали в подвале, под полом, в цоколе. Обратный трубопровод, по которому теплоноситель возвращается в котёл, должен быть смонтирован ещё ниже.

Воздушные пробки из радиаторов удаляют с помощью кранов Маевского.

Система отопления с нижней разводкой

Оба типа разводки применимы и при вертикальном, и при горизонтальном расположении труб подачи теплоносителя. В многоэтажном доме двухтрубная система с вертикальным положением магистрального трубопровода, как правило, имеет нижнюю разводку. Это объясняется тем, что термическая разница между теплоносителем в прямом и обратном трубопроводе создаёт значительное давление, которое увеличивается с повышением этажа.

Нижняя разводка труб отопления, благодаря этому давлению, помогает теплоносителю продвигаться по трубопроводу. Верхнюю разводку в данном случае используют при невозможности устройства нижней из-за архитектурных особенностей здания.

Основные характеристики двухтрубного отопления с нижней разводкой

Несмотря на свою более высокую материалоёмкость, по сравнению с однотрубной системой, двухтрубная схема отопления с нижней разводкой обладает рядом существенных достоинств:

  • Такой тип отопления позволяет максимально избежать теплопотерь, поскольку основная магистральная труба проходит в подвале или под полом.
  • Эта отопительная система может быть запущена в эксплуатацию сразу после возведения нижнего этажа, не дожидаясь сооружения всего дома.
  • Запорная и регулирующая арматура прямого и обратного стояков располагается в подвале, что значительно облегчает её обслуживание и даёт возможность не занимать полезную площадь здания системами инженерного обеспечения.
  • Отсутствие необходимости отключения отопления нижнего этажа при проведении работ по ремонту на верхних этажах.
  • Немаловажным достоинством двухтрубной отопительной системы всех типов является возможность установки термостатов на каждом радиаторе, которые позволяют осуществлять регулировку тепла, тем самым экономя расходы на отопление.
  • Трубопровод двухтрубной системы имеет меньший диаметр, по сравнению с однотрубной схемой, поэтому не портит внешнего вида интерьера и, при желании, его легко можно скрыть в стеновых или иных строительных конструкциях.

Одноконтурный и двухконтурный котел отопления.

Одноконтурный котел имеет довольно простой принцип работы. Во время установки его подсоединяют к дымоходу. Для нормального функционирования системы достаточно наличия обычной естественной тяги.

Зачастую устанавливают одноконтурные котлы, которые в своей конструкции имеют открытую камеру сгорания, что требует создания определенных условий в помещении.

В процессе своей работы котел использует воздух из помещения. Именно поэтому его следует устанавливать в каком-либо отдельном помещении. Стоит отметить, что при работе одноконтурного котла, скапливаются вредные для организма человека вещества и газы, это основная причина необходимости оборудования комнаты с котлом дымоходом или вытяжкой. Если создать все вышеуказанные условия, то риск взрыва будет исключен, а также обеспечит безопасное использование оборудования.

Двухконтурный котел отопления отличается от одноконтурного аналога универсальным назначением: поддерживает градусный режим теплоносителя в контуре отопления, и нагревает воду для бытовых нужд. Одноконтурные генераторы так же косвенным образом могут нагревать воду. Процесс теплоотдачи у них выполняется во время прохождения теплоносителя через вторичный теплообменник.

Основным отличием двухконтурного котла от одноконтурного, является прямая отдача тепловой энергии воде. Главной особенностью является то, что при расходе горячей воды теплоноситель не подвержен нагреву, к тому же параллельная работа двух контуров исключается. Практика показывает, что режим функционирования котла не принципиален для домов с качественной теплоизоляцией, из этого следует, что с тепловой инерционностью схема отопления будет одинаковой при любом типе обогрева. Внушительный объем горячей воды можно получить, комбинируя одноконтурную конструкцию и нагревательные колонки.

Двухконтурный котел не стоит проектировать в сочетании с системой естественной циркуляции, так как после остановки нагрева теплоносителя движение жидкости быстро прекращается. Процесс вторичного нагрева длится довольно долго, и тепло в радиаторе распределяется неравномерно.

Основным преимуществом схемы является возможность работы в режиме естественной циркуляции. Разгонным коллекторов в данном случае является труба, по которой теплоноситель перемещаются к верхнему розливу.

Подключение

В двухконтурном отоплении используется одна из трех методик подсоединения батарей: односторонняя, диагональная либо нижняя. Оптимальным методом считается диагональное подключение. Так можно добиться максимальной отдачи тепла от отопительного оснащения (до 98% от номинального значения).

Общая схема разводки труб и подсоединения отопительных приборов, котла и запорных устройств для одно- либо двухэтажного дома может выглядеть так:

  1. При всех отличиях между способами подключения батарей все они используются на практике, но с различными задачами. В частности, подключение по нижнему способу не отличается большой производительностью, но это неплохой вариант, если трубу необходимо разместить под полами.
  2. Скрытую прокладку трубопровода можно применять также в односторонней и диагональной схемах, тем не менее, в данных случаях на виду останутся большие участки трубопровода, которые можно скрыть разве что под облицовкой стен.
  3. Подключение батарей бокового типа практикуется при численности секций, ограниченной 15 элементами – потери тепла в данном случае почти отсутствуют.

Подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе

В двухтрубной системе реализуется любой из способов подключения радиаторов: диагональное (перекрестное), одностороннее и нижнее. Самый лучший вариант — диагональное подключение. В этом случае теплоотдача от отопительного прибора может быть в районе 95-98% от номинальной тепловой мощности прибора.

Схемы подключения радиаторов к двухтрубной системе

Несмотря на разные значения потерь тепла при каждом из типов подключения, все они используются, просто в разных ситуациях. Нижнее подключение, хотя и самое непроизводительное, чаще встречается, если трубы проложены под полом. В этом случае оно реализуется проще всего. Можно при скрытой прокладке подключать радиаторы и по другим схемам, но тогда или на виду остаются большие участки труб, или прятать их нужно будет в стену.

Боковое подключение практикуют в случае необходимости при числе секций не более 15. В таком случае потерь тепла почти нет, а вот при количестве секций радиатора больше 15 требуется уже диагональное подключение, иначе циркуляция и теплоотдача будет недостаточны.

Что это такое?

Схема водяного обогрева работает на основе беспрерывного движения жидкого теплоносителя. Совершая перемещение по трубкам от котла, который считается источником тепловой энергии, к отопительным компонентам и в обратном направлении, теплоноситель раздает тепловую энергию, и таким образом происходит обогрев помещения.

В качестве теплоносителя могут использоваться воздушные потоки, вода либо антифриз, применяемый в постройках временного проживания. Самыми популярными считаются отопительные сооружения, где теплоносителем выступает вода.

Существуют две основные отопительные конструкции: двухтрубная и однотрубная. Второй вариант считается самым простым при осуществлении монтажных мероприятий. Проще говоря, система представляет собой трубку, которая подключена к котлу и проходит по всем комнатам, затем возвращается обратно в котел. Принцип действия котельного устройства в случае одноконтурное системы можно не рассматривать. Его единственной задачей является нагрев теплоносителя, снабжающего однотрубную конструкцию.

Данную разновидность отопления можно подготовить и установить собственными силами, не привлекая специалиста. Кроме того, для ее сборки не потребуется большого числа запорных деталей.

Одноконтурный тип отопления может функционировать за счет котла любой разновидности. Так, идеальными считаются газовые, дровяные или электрические модели

Единственное, на что следует обратить внимание при выборе котла – наличие топлива

В случае с газифицированной постройкой хозяин может установить газовый котел. Если газовая труба не подведена к дому, тогда остается приобрести установку с дровяным тепловым генератором. Электрическая модель подойдет, если нет газопровода и участка под строительство помещения, где можно хранить угольное сырье либо дрова. Газ является наиболее дешевым топливом, электричество -дорогим. Оптимальным станет использование дров, пеллетов либо угля.

Определившись с типом котельного оборудования, правильно рассчитайте необходимую мощность. Для этого воспользуйтесь соотношением 10 м²=1 кВт. Длина дома умножается на его ширину (расчет ведется в метрах). Полученный результат делится на 10, и затем ответ умножается на 1 кВт.

В качестве примера предположим, что фасад постройки имеет длину 12 метров, ширину – 8 метров. Тогда мощность выработки тепла вычисляется по выражению ((12 х 8) /10) х 1 кВт. В результате мы получаем 9,6 кВт. Однако помните, что во время покупки установки нужно «накинуть» дополнительно 20-25% к полученному значению мощности для сильных морозов. Итого у нас получается 11,5-12 кВт.

Выбирая котел, также обратите внимание на то, в какую сторону будет двигаться нагретая вода – налево или направо, то есть куда направлены напорная и обратная трубы. Нужная направленность подбирается непосредственно на месте, основываясь на направлении движения теплоносителя от котла к первой секции

Планирование и расчет

Осуществляя выбор наиболее оптимального типа отопительной системы для частного дома, дачи, обязательно необходимо брать в расчет площадь дома

Это важно, так как, к примеру, однотрубная схема с естественной циркуляцией превосходно себя показывает лишь в домах с площадью, не превышающей 100 м2. А в доме с существенно большей квадратурой она работать не сможет вследствие достаточно большой инертности

Отсюда следует, что первичное вычисление давления в отопительной системе и проектирование системы отопления нужны для того, чтобы выяснить и сконструировать систему, применение которой в доме будет в большей мере рациональным. На этапе предварительного составления плана надо попытаться учесть всю специфику архитектуры постройки. К примеру, если дом довольно большой и, соответственно, площадь комнат, которые подлежат обогреву, тоже большая, наиболее рациональным будет внедрение системы отопления с насосом, который будет выполнять циркуляцию теплового носителя.

При этом имеются определенные характеристики, которым обязан отвечать циркуляционный насос:

  • длительный период службы;
  • незначительный уровень потребления электроэнергии;
  • большая мощность;
  • устойчивость;
  • легкость эксплуатации;
  • отсутствие механических колебаний и бесшумность в процессе функционирования.

При планировании системы отопления, будь то частный либо многоэтажный дом, самой сложной и ответственной фазой является гидравлический расчет, при котором необходимо установить сопротивление отопительной системы.

Расчеты совершаются по заблаговременно созданной схеме отопления, на которой отмечены все имеющиеся в системе компоненты. Реализовывают гидравлический расчет двухтрубной отопительной системы с применением аксонометрических проекций и формул. За расчетный объект берут самое загруженное кольцо трубопровода, разделенное на сегменты. В результате устанавливают приемлемую площадь сечения трубопровода, необходимую площадь поверхности радиаторов, гидравлическое сопротивление в отопительном контуре.

Расчеты гидравлических характеристик осуществляют по различным методикам.

Самые общераспространенные:

  1. вычисления методом удельных линейных потерь давления, предусматривающие эквивалентные изменения температуры теплоносителя во всех компонентах разводки;
  2. вычисления по параметрам сопротивления и показателям проводимости, предусматривающие переменные колебания температуры.

Результат первого метода – ясная физическая картина с конкретным распределением всех наблюдающихся сопротивлений в контуре отопления. Второй метод вычисления дает возможность получить четкую информацию о потреблении воды, о величинах температуры в каждом элементе системы отопления.

Подключение радиатора отопления к однотрубной системе

Можно подключить радиаторы отопления по диагональному, боковому и нижнему типам соединения.

Подробнее рассмотрим все:

  1. Диагональное (перекрестное) считается самым эффективным. При этом подключении нет потери тепла, и отопление поступает на большую площадь. Чтобы выполнить соединение, необходимо подающий трубопровод соединить с верхним патрубком радиатора, отводящий – с нижним патрубком, который расположен с другой стороны радиатора. Если подключается большое количество секций, то применяется только диагональная схема.
  2. Боковое одностороннее соединение используется для обеспечения равномерного прогрева всех секций радиатора. В этом случае подающий и отводящий трубопроводы монтируются по одной стороне радиатора – поступление в верхнюю точку, обратный ток воды – в нижнюю точку. Боковая односторонняя схема чаще применяется, если формируется верхняя разводка системы отопления.
  3. Нижний тип подключения не является самым эффективным, но если нужно скрыть магистраль под напольным покрытием, то подводящий и отводящий трубопроводы присоединяются к нижним патрубкам радиатора с разных сторон батареи.

Типы подключения радиаторов отопления

Радиаторы отопления, естественно, подключаются в зависимости от той или иной отопительной системы, с учетом ее конкретных характеристик и подбирается тип подключения к системе радиатора. Выделяют три схемы:

  1. диагональное;
  2. боковое;
  3. нижнее.
  • При диагональной схеме вход располагается наверху. Обратка же расположена в нижней части противоположной батареи. Надо заметить, что при подобном виде подключения достигается максимально возможная теплоотдача, близкая к тем цифрам, что указаны на радиаторах производителем.
  • Боковое подключение – это когда вход и выход (обратка) размещены с одной стороны радиатора. Вверху находится вход, соответственно внизу — выход. Наиболее распространенный вид подключения в многоквартирных домах, в централизованных системах отопления. Возможная потеря теплоотдачи минимальна. Если подключаются несколько радиаторов, она доходит до 5 %.
  • Нижнее подключение – это когда вход размещен в нижней части батареи, а выход тоже внизу, но на противоположной стороне. Считается, что подобный тип подключения дает самые большие потери тепловой мощности отопительных батарей: достигают 10-15%. Плюсом нижнего подключения можно назвать разве что удобство сокрытия труб под плинтусы или непосредственно в стеновых штробах.
  • При покупке радиаторов отопления надо учитывать,что они выпускаются с различным вариантом расположения входа-выхода.

Следует иметь в виду, что указанные потери тепла, как правило, в обычных квартирах многоэтажек почти неощутимы. Разница же температур в частном доме между первым от котла радиатором и последним достигает нередко 10-12°С.

Создание автономной обогревательной системы – серьёзная проблема для обладателей частных домов.
Приходится искать решение, которое будет и достаточно надёжным, и недорогим, а выбирать приходится из огромного числа вариантов. Если дом не был подключён к централизованной газовой сети, самое надёжное решение – электрический отопительный котёл.

Он прост в использовании, для него не нужен дымоход, установить его можно очень быстро. Электрические котлы могут быть двухконтурными и одноконтурными: в чём между ними разница, и какой вариант лучше выбрать для дома?

Преимущества и недостатки одноконтурной схемы

К преимуществам одноконтурной схемы отопления относятся снижение трудоемкости и стоимости монтажа, которые обусловлены уменьшением протяженности коммуникаций и количества оборудования. В таких коммуникациях используют котлы более простой конструкции, чем в двухконтурных сетях обогрева . Благодаря отсутствию второго контура отопительные приборы независимы от водопроводной системы и стоят дешевле.

Главный недостаток одноконтурной схемы обогрева заключается в отсутствии горячей воды. Его легко устранить с помощью электрического водонагревателя или газовой колонки. Выбор устройства для горячего водоснабжения зависит от количества пользователей, интенсивности эксплуатации сети и доступности источника энергии.

Одноконтурная схема отопления

Одноконтурная система отопления представляет собой последовательно соединенные котел и все радиаторы в доме. Работа отопительной системы с одним контуром происходит достаточно примитивно. По одному замкнутому трубопроводу циркулирует теплоноситель. Проходя через котел, вода нагревается и течет через радиаторы, отдавая им тепло. После этого теплоноситель охлаждается и снова поступает в нагревательный прибор.

При прокладке отопления в многоэтажном доме рекомендуется устанавливать промежуточный насос, который создает необходимое давление в подающей трубе для продвижения теплоносителя по замкнутому контуру.

Обустройство однотрубного отопления с горизонтальной ориентацией возможно в одноэтажном доме, на даче, складском помещении и т. д. Вертикальная разводка применяется в зданиях с двумя и более этажами.

К преимуществам одноконтурного отопления относят:

  • легкое проектирование и монтаж;
  • гидравлическая устойчивость;
  • небольшие затраты на покупку оборудования и его установку;
  • хорошая циркуляция воды и равномерное ее распределение на все радиаторы;
  • в качестве теплоносителя можно использовать антифриз.

Недостатки однотрубной системы в следующем:

  • сложное проектирование и гидравлический расчет;
  • взаимозависимость работы всех элементов сети;
  • на одном стояке можно установить ограниченное количество обогревательных элементов;
  • для частного дома необходима установка расширительного бачка с краном для стравливания воздуха;
  • высокие теплопотери.

Повысить эффективность однотрубной системы можно установкой байпасов — отрезков трубы, соединяющие прямую и обратную трубу радиатора. Это даст возможность подключить к батарее терморегуляторы для контроля температуры каждого нагревательного элемента, либо вовсе отключать их от системы. Еще один плюс байпасов в том, что они позволяют отремонтировать отдельные отопительные элементы без отключения всей системы.

Схема однотрубной системы отопления

Однотрубная отопительная система для обогрева жилья получила достаточно широкое применение по ряду причин. Большинство экспертов связывают это, в первую очередь, с масштабным строительством советского периода, концепцией которого была максимальная экономичность.
Стремление экономить на всём, вероятно, и обусловило решение прокладывать «бюджетные» коммуникации — чем дешевле, тем лучше. Отопления это тоже в известной мере коснулось. В процессе урезания бюджетов начали прокладывать отопление по большей части однотрубное. Такую систему, может быть, и не назовешь самым эффективным методом обогрева жилья и производственных зданий, тем не менее она и до сей поры пользуется популярностью. Однотрубная система сконструирована таким образом, что исключается полностью возможность возврата уже отработанного теплоносителя, т.к. в принципе отсутствуют стояки для обратной подачи воды. В то же время монтаж вертикальных однотрубных системы отопления во всех отношениях доступен, не отнимает много денег и трудозатрат.
Схема однотрубной системы достаточно проста:

Труба, по коей теплоноситель подается в отопительную систему, подключается к первой батарее, далее от нее идет соединение со следующей и так далее. Таким образом по очереди, последовательно подключаются все батареи отопления. Для регулирования таких параметров, как температура и давление в батареях, устанавливается так называемый бейпас – это специальная труба с меньшим диаметром, соединяющая подачу воды и обратку. В приемлемом сегодня варианте по зданию прокладывается труба, к которой подключаются подача и обратка — труба, по которой из радиатора теплоноситель возвращается обратно в систему. При подобной схеме возможно на трубу подачи установить терморегулятор.

Главное преимущество однотрубной системы отопления видят в ее высокой гидравлической устойчивости. Системы такого рода сравнительно легки для монтажа, а также имеют простую гидравлическую регулировку, а в процессе эксплуатации они не доступны постороннему вмешательству.
Кроме того, что однотрубная система, несомненно, проще в монтаже, она к тому же менее затратна, поскольку попросту требуется меньше труб. В результате прогона воды по трубам при однотрубной схеме подключения температурная разница между стартовым и финишным радиаторами в системе может достигать 10°С — в силу того, что, последовательно проходя по всем трубам и батареям, теплоноситель охлаждается. Однотрубные системы используются, как правило, в многоэтажных конструкциях.

К однотрубной системе подключают (впрочем, не всегда) батареи либо регистры. Для надежности функционирования однотрубной системы автономно, например, в загородном доме или на даче надо иметь общее представление об условиях ее эксплуатации.

Однотрубная отопительная система в частном доме — это разводка локально-магистрального тепла по всему помещению. На всей линии в простом последовательном порядке устанавливаются приборы отопления. Обычно в качестве теплоносителя в однотрубной системе традиционно применяли воду, но в последние годы иногда используют и незамерзающие жидкости (антифриз).

Установка аксессуаров в однотрубную систему

В современных системах отопления с одной трубой нередко устанавливаются такое дополнительное оборудование, как радиаторные регуляторы, вентили для балансировки, термостатические клапаны или шаровые краны. Подобные добавочные аксессуары облегчают такие задачи, как балансировка всей системы. Благодаря чему, например, можно допустить понижение температуры в одном из помещений и оставить ее стабильной в других.
Основным недостатком однотрубной системы можно считать невозможность регулировать нагревание отдельно взятых радиаторов. К тому же минусом является то, что для теплоносителя нужно повышенное давление.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации