Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

Содержание
  1. Что такое схема отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома, и зачем она нужна
  2. Что нужно учитывать при разработке схемы отопления двухэтажного дома
  3. Какие виды схем отопления бывают
  4. Достоинства и недостатки отопительной системы с естественной циркуляцией
  5. При помощи каких средств работает данная отопительная система
  6. Система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией
  7. Из чего состоит и как работает гравитационная система
  8. Саморегулирующаяся система
  9. Особенности и разновидности схем отопления с естественной циркуляцией
  10. Система отопления двухэтажного дома: типовые схемы и специфика проекта разводки
  11. Из чего состоит система отопления
  12. Выбор источника тепловой энергии
  13. Какой теплоноситель лучше
  14. Конвекторный и радиаторный обогрев помещений
  15. Краткое описание бытовых радиаторов
  16. Эффективность схем с принудительной циркуляцией
  17. Естественная циркуляция как альтернативный вариант
  18. Особенности однотрубной системы отопления
  19. Принцип работы и отличительные признаки
  20. Оценка недостатков и преимуществ
  21. Распространенные варианты подключения
  22. Комплектация и монтаж оборудования
  23. Двухтрубная система отопления для 2-этажного дома
  24. Как работает схема с двумя магистралями
  25. Удачные решения устройства двухтрубной системы
  26. Видео об отоплении для двух и более этажей

Что такое схема отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома, и зачем она нужна

При покупке или постройке частного дома приходится сталкиваться со многими проблемами, в том числе с отоплением. Нужно все правильно рассчитать для того, что проживание в своем жилище было комфортным и приносило только удовольствие. Для этого нужно правильно подобрать и нарисовать схему отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного домаРис. 1 Схема однотрубной системы отопления в
двухэтажном доме

Лучше это делать, конечно же, с профессионалом, но в силу многих посторонних факторов это происходит крайне редко. Поэтому каждый хозяин старается сначала изучить нужную информацию, а потом подключить систему отопления самостоятельно. Технология подключения должна быть соблюдена на все 100%. Все особенности газового устройства изучить не получится, так как существует очень много информации, но самое главное нужно учитывать.

Самое главное, что нужно сделать – это правильно выбрать схему для отопительной системы. Нужно учесть размеры Вашего дома, а также определить то место, где будет стоять котел.

Как же работает система естественной циркуляции? А все начинается с того, что жидкость при нагреве расширяется, потом идет вверх по трубам и попадает в самую верхнюю точку отопительной системы. Затем вода немного остывает и идет по кругу обратно в котел. Цикл постоянно повторяется.

Что нужно учитывать при разработке схемы отопления двухэтажного дома

Перед тем, как начать делать схему отопительной системы, необходимо учесть некоторые особенности. Благодаря детальному изучению всех правил безопасности можно рассчитывать на длительную работу котла и другого оборудования.

Итак, перед тем, как делать схему отопления для двухэтажного дома нужно:

  • Рассчитать площадь, этажность, а также особенности строительства дома (его геометрию);
  • Какой котел будет устанавливаться и в каком месте;
  • Какая циркуляция будет у теплоносителя;
  • Будет ли задействоваться электроэнергия при обогреве дома или нет и т. д.

Основным критерием для выбора является именно вид циркуляции в отопительной системе. Менее используемой является естественная циркуляция, так как она нагревает жидкость в теплоносителе, затем проводить ее по всем трубам, и в конце опять возвращает воду к первоначальному источнику.

При гравитационной системе отопления устанавливаются трубы больших диаметров, также необходим бак для нагрева жидкости в теплоносителе. Чаще всего его устанавливают на чердаке в утепленном месте (обязательное условие). При самотечной системе необходимо додерживаться всех правил по установке труб. Они должны прикрепляться под уклоном, чтобы происходила циркуляция воды.

Гравитационная система отлично подойдет для той местности, где есть проблемы с электричеством, или его вовсе нет. Это могут быть дачные коттеджи, или частные дома, которые находятся в далеких поселках. Достоинство самотечной системы в том, что она полностью автономна, то есть не зависит от централизованного отопления. Но перед установкой нужно сделать правильный гидравлический расчет, который все перепады и сопротивления веток системы.

Какие виды схем отопления бывают

Видов систем с естественной циркуляцией всего две:

  • Однотрубная система. Труба с радиатора входит непосредственно сразу в котел.
  • Двухтрубная система отопления. Вода, которая остыла, идет не сразу по трубе в котел, а сначала она переходит в другую магистраль, а затем попадает обратно в котел.

Если в схеме разводки присутствует вертикальный стояк, то такая отопительная система является более удобной, так как прибор для отопления можно будет установить на каждом этаже. Но выгоднее все же в двухэтажном доме считается гравитационное отопление, которое имеет горизонтальную разводку.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного домаРис. 2 Гравитационное отопление с горизонтальной
разводкой

Самое главное, что нужно знать при установке самотечного отопления в доме – это то, что радиаторы небольшое гидравлическое сопротивление.

Лучшими вариантами для установки являются:

  • Радиаторы из чугуна. Они имеют самый низкий показатель гидравлического сопротивления.
  • Радиаторы из алюминия.
  • Биметаллические радиаторы. Тоже хорошо подойдут для отопления, но нужно учесть перед покупкой, что внутренний диаметр должен быть не менее ¾.

Батареи в доме лучше между собой соединить разными типами подключения – так система будет лучше работать.

Трубы также нужно выбирать с умом, так как далеко не все для гравитационной системы подходят. Все параметры должны быть соблюдены обязательно. Нужно сначала смотреть на то, из какого материала сделаны трубы, а потом на диаметр самой трубы. Самый дешевый вариант – это простые металлические трубы. Но так как они шероховаты внутри, а по истечению некоторого времени станут еще более шероховатыми (от коррозии ит. д.), то их нужно покупать с самым большим диаметром.

Лучшим вариантов для гравитационной системы отопления двухэтажного дома считаются:

  • Металлопластиковые трубы.
  • Армированные полипропиленовые трубы.

В первом варианте в трубах есть так званые фитинги, которые сужают просвет, а для самотечного отопления это неприемлемо. Поэтому самый идеальный вариант – это установка армированных полипропиленовых труб. Но и здесь есть свое «но». Армированные трубы не могут выдержать температуру больше 100˚С, а вот металлопластиковые могут. Какой бы Вы вариант не выбрали, обязательно удостоверьтесь, что это качественное изделие.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного домаРис. 3 Схема естественной циркуляции

Достоинства и недостатки отопительной системы с естественной циркуляцией

Как и всяческое оборудование для отопления, это тоже имеет как свои недостатки, так и достоинства.

Итак, к плюсам можно отнести:

  • Если нет насоса, то котел для отопления будет работать бесшумно. Это очень хорошо тогда, когда агрегат для самотечной циркуляции находится в кухне, например, где всегда собирается вся семья.
  • Гравитационная система отопления работает без зависимости от электроэнергии. Это хорошо для тех людей, кто живет в местах, где есть проблемы с электропитанием, или для тех, кто хочет сэкономить на коммунальных услугах.
  • Котлы по схеме для гравитационного отопления двухэтажного дома стоят дешевле обычных агрегатов.
  • При обслуживании и эксплуатации данного оборудования уйдет минимальное количество денежных средств.
  • Теплоноситель имеет непрерывную ЕЦ. Она обеспечит тепло и уют в доме на протяжении всего отопительного периода.
  • При проектировании данной схемы отопления, а также при монтаже не нужно иметь специальные навыки. С этим дело может справиться даже новичок.
  • Если Вы сделали правильную схему отопительной системы, а затем идеально ее установили – тогда время работы котла буде бесперебойной до 30 лет подряд.

К недостаткам можно отнести:

  • По горизонтали действие будет по радиусу до 30 м, поэтому на слишком большой двухэтажный дом такая система отопления не подойдет.
  • Нужно обязательно установить расширительный бачок. Без него вода не будет циркулировать по системе двухэтажного дома. Но его не просто нужно поставить, но еще и установить в утепленном месте, чтобы вода в нем зимой не замерзла.

Как можно заметить, недостатков намного меньше, чем достоинств, поэтому устанавливать такой агрегат в двухэтажном доме можно безо всяких страхов.

При помощи каких средств работает данная отопительная система

Чтобы котел хорошо работал в двухэтажном доме, нужно учитывать некоторые особенности. Для начала установки нужно подобрать подходящий котел. Сейчас на рынке их существует множество вариантов, плюс ко всему можно выбрать агрегат для дома, к примеру, который работает на твердом топливе.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного домаРис. 4 Схема гравитационной системы отопления

Нужно также купить все необходимые трубы. Не стоит забывать, что их диаметр должен быть достаточно больших размеров. Это может несколько испортить интерьер дома, но в наше время есть множество вариантов деталей для ремонта дома, которые помогут спрятать трубы. Следующий этап – это покупка радиаторов для дома. Какими они должны быть написано выше.

Далее следует установить расширительный бак. После проектирования правильной схемы системы отопления монтаж будет несложным. Трубы должны быть установлены под уклоном в двухэтажном доме, как это было указано в схеме системы отопления.

Благодаря расширительному баку создается дополнительное давление в отоплении, а это, в свою очередь, благотворно влияет на всю систему отопления в двухэтажном доме.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома Автономное отопление частного дома

Система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией

Владельцы собственных загородных домов знают, что отопление жилья – задача первостепенная и дорогостоящая, но она облегчается тем, что практически все существующие схемы отопления можно повторить самостоятельно, не прибегая к платным услугам профессионалов. Дом в один или два этажа – неважно, так как по закупкам и трудозатратам показатели увеличатся не в два раза, а меньше. Сэкономить еще немного поможет реализация схемы отопления с естественной циркуляцией (в быту ее называют просто – «гравитация» или «физика»), в которой не предполагается включение в работу циркуляционного насоса и сопутствующей фурнитуры. Тем более что схема обкатана десятилетиями, и за это время сбоев не показала, так как состоит из минимального количества узлов и деталей.

Читайте также:  Система отопления без циркуляционного насоса

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома Гравитационная схема отопления дома

Из чего состоит и как работает гравитационная система

Схем отопления дома с гравитационной циркуляцией теплоносителя много, и все они способны выдавать максимальный КПД только если трудная разводка не будет слишком длинной – не более 30-35 метров в каждом направлении.

Основные узлы и элементы естественного отопления для одно- или двухэтажного частного дома следующие:

  1. Твердотопливный отопительный котел, реже – газовый или электрический;
  2. Трубная разводка – ее схема зависит от типа отопительной системы – с одной трубой или с двумя: подачей и обраткой;
  3. Радиаторы, батареи или регистры отопления;
  4. Расширительная емкость.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома Естественная циркуляция воды с верхней трубной разводкой

Твердотопливная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией функционирует благодаря принципу сжигания в котле дров, угля или пеллетов. Подогретый теплоноситель по трубам подачи движется к радиаторам силами, возникающими из-за разницы давлений холодной и подогретой жидкости, и силами гравитации, возникающими из-за определенного уклона труб. Отдав некоторое количество тепла в атмосферу, теплоноситель движется по трубам обратной подачи в рубашку котла. Расширительный резервуар обеспечивает постоянное поступление жидкости в систему, а также служит для выхода образующегося в трубах воздуха. Цикл оборота теплоносителя будет непрерывным, пока вода нагревается и поддерживается хотя бы минимальное давление в трубах за счет расширительного бачка – поэтому емкость должна монтироваться выше верхней точки отопительной системы. Поэтому такая реализация отопления и носит название «естественной».

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома Разница между естественной и принудительной циркуляцией

В двухэтажном доме гравитационная схема работает так: на второй этаж нагретый теплоноситель подается по вертикальным трубам – стоякам. Давление в вертикальных стояках создается тремя факторами:

  1. Работой расширительного резервуара;
  2. Расширением нагревающегося теплоносителя;
  3. Давлением из-за разницы давлений между горячим и холодным теплоносителем.

Проще говоря, горячая вода поднимается вверх по стоякам в соответствии с законами физики, а остывшая вода устремляется вниз, вытесняясь новым горячим напором. Попав на первый этаж, вода движется по горизонтальным трубам за счет перечисленных выше трех факторов – самотеком. Для полной уверенности в том, что движение теплоносителя не будет остановлено воздушными пробками или участком с застоявшимся теплоносителем, трубы монтируются с уклоном не менее 2 см на 5 погонных метров. Автоматическое удаление воздуха происходит через расширительную емкость – это обязательная часть естественной схемы циркуляции воды в отоплении. Также в бачок выдавливается лишняя жидкость, которая при расширении нагревается.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома Расширительная емкость для отопительной системы

Поэтому нужно рассчитать объем резервуара, и сделать это можно по следующему алгоритму:

  1. Необходимо уточнить, как увеличится объем нагретого теплоносителя (ОТ). Стандартное значение для воды – 5%. Если теплоносителем служит антифриз, то параметр увеличится;
  2. Общий объем теплоносителя в контуре (ТК). Проще всего просто замерить количество литров теплоносителя в системе;
  3. Узнать значение максимального давления в котле и контуре (ДК) – параметр обычно указывается в сопроводительной документации к нагревательному прибору;
  4. Узнать давление в расширительном резервуаре (ДР) – также из документов к устройству.

Для расчета объема расширительного резервуара существует простая формула:

ОТ х ТК х (ДК + 1) / ДК – ДР

Результаты рекомендуется округлять в бо́льшую сторону. Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома Устройство расширительной емкости

Даже при возникшем давлении в трубах теплоноситель не будет двигаться быстро по понятной причине: теплоноситель тормозится трением о шершавые внутренние стенки труб. Потеря скорости возрастает на поворотах и в разветвлениях труб, при прохождении через вентили и фитинги. Также скорость движения теплоносителя определяется такими факторами:

  1. Разностью в высоте центральной точки котла отопления и в высоте центральной точки батареи отопления. Чем больше разница между этими точками, тем быстрее скорость нагретой жидкости в системе;
  2. Разностью в плотности остывшего и нагретого теплоносителя – высокая температура создает меньшую плотность воды и бо́льшую разницу давлений.

Температура во всех узлах отопительной системы изменяется скачкообразно, если начальной точкой считать центральные точки нагревательного котла и отопительных батарей. То есть, отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией всегда будет наполовину горячим – в верхней его части, и холодным снизу тоже приблизительно наполовину.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома Отопление двухэтажного дома с верхней и нижней трубными разводками

Нагретый теплоноситель расширяется, и его удельная масса становится меньше, то есть плотность падает. Поэтому при одинаковом литраже горячая вода будет весить меньше, чем охлажденная. На практике этот эффект проявляется следующим образом: без наличия верхнего контура в трубной разводке она превращается в обычную схему с сообщающимися сосудами, в которой котел (один из сосудов) должен быть ниже других (труб и радиаторов). Такое расположение устройств приведет к появлению движения теплоносителя, так как он будет стремиться растекаться по всему имеющемуся объему (смотрите рисунок ниже).

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома Простейшая гравитационная схема

Из схемы понятно, что подающий трубопровод с нагретым теплоносителем проходит выше, чем труба обратки с охлажденной жидкостью, и по идее такая схема должна тормозить скорость движения теплоносителя. Но, так как теплоноситель в рубашке котла постоянно нагревается и его плотность становится меньше, он начинает подниматься вверх, и этому помогает выталкивающая его холодная вода из нижней трубы. Зацикленность процесса делает движение теплоносителя постоянным.

На увеличение давления в системе в основном оказывает влияние разница в центральных точках монтажа котла и труб с радиаторами. Немного меньше на величину давления влияет уклон труб, подключающих теплоноситель к радиаторам, и уклон самих радиаторов. Труба подачи должна быть наклонена в сторону по направлению к радиаторам, обратка – в сторону от радиаторов. Все эти условия в сумме создают основную задачу – найти правильное место для установки котла.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома Отопление без насоса

Если схема частного отопления монтируется в доме, то нагревательный котел желательно устанавливать в подвальном помещении. Но, так как это не всегда удобно и возможно, котел заглубляют в грунт на первом этаже минимум на 1,5 метра. Это – страховочный вариант, так как схема отопления для двухэтажного здания изначально предполагает достаточную разницу в высоте между агрегатом и батареями. При заглублении котла следует принять необходимые противопожарные меры – сделать бетонный фундамент, защитить стены ямы металлом и листами асбеста.

Саморегулирующаяся система

Разница в температурном режиме жидкости в трубах влияет на организацию ее передвижения по трубам. Схема с вертикальной или горизонтальной разводкой труб по дому с таким типом регулировки давления называется саморегулирующейся. При достижении такой плотности жидкости, при которой охлажденный теплоноситель становится тяжелее нагретого настолько, чтобы начать его передвижение по трубе, сразу же образуется поток, и увеличить скорость потока теплой жидкости можно только увеличением температуры в котле.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома Подключение котла к отоплению — схема

Таким образом, естественный процесс сжигания топлива для обогрева дома помогает в другом способе отопления – при помощи радиаторов или батарей. Чем интенсивнее будет гореть топливо, тем быстрее прогреется дом не только от тепла котла, но и от быстро нагревающихся секций радиаторов, так как жидкость в трубах будет передвигаться с увеличенной скоростью. Ускоренное перемещение горячей воды будет наблюдаться, пока воздух в помещении не прогреется, и пока труба обратной подачи не прогреется по всей длине, чем немного замедлит скорость движения воды от котла. Теплый воздух в доме и нагретая обратка автоматически уменьшают разницу в температурах начальной и конечной точки системы, и тормозит передвижение теплоносителя.

Замедление скорости потока автоматически приводит к уменьшению температуры в помещении. и увеличивает разницу в температурах начального и конечного цикла, ускоряя теплоноситель. Так организуется саморегулирование температуры в помещении и скорости движения воды в трубах.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома Саморегулирующаяся система регулировки температуры и скорости теплоносителя

Особенности и разновидности схем отопления с естественной циркуляцией

Отопление с естественным током теплоносителя используется так давно, как давно придумано само трубное отопление. Причем первое время. И достаточно долго, в домах работала только одна схема – с одним трубопроводом, однотрубная схема с разводкой труб по верху. В современных схемах отопления эта разновидность практически не используется, так как двухконтурная схема признана более эффективной. К тому же отопление по двум трубам можно организовать по схеме с нижней или верхней разводкой.

Перечень преимуществ естественного отопления перед отоплением с принудительной циркуляцией:

  1. Монтаж и эксплуатация «физики» намного быстрее, проще и экономичнее;
  2. Система «гравитации» имеет абсолютную независимость от внешних факторов – электричества, газа, и т.д. В принудительных системах тепло в доме зависит от того, будет работать электрический насос, или нет. К тому же, при отключении насоса в системе обязательно будут появляться воздушные пробки, и все радиаторы придется проверять на их наличие или отсутствие открыванием кранов Маевского;
  3. Длительность гарантированной бесперебойной эксплуатации достигает 35-40 лет с металлическими трубами. С трубами ПВХ или из металлопластика система будет служить еще дольше, но из-за своей новизны еще нет такой статистики;
  4. Стабильная теплоотдача, обеспеченная саморегулированием системы.
Читайте также:  Какая полипропиленовая труба лучше для отопления

При правильной разводке с соблюдением хотя бы небольшого уклона можно организовать даже отопление по типу «теплый пол», и это не потребует больших капиталовложений или трудозатрат. Саморегулирование в системе с гравитационным движением теплоносителя помогает увеличить скорость перемещения горячей воды и, соответственно, повысить температуру воздуха в помещении, а в схеме по принудительному принципу – наоборот, автоматическая регулировка давления понизит теплоотдачу.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома Зависимость распределения температуры в разных схемах отопления

  1. Маленькая общая длина труб — при увеличении длины трубопровода нужно повышать давление, и не всегда это можно сделать средствами системы, без включения насоса. Поэтому для многоэтажных зданий естественная циркуляция воды не подходит;
  2. Система долго нагревается – намного дольше, чем радиаторы в схеме с циркуляционным насосом. Происходит это из-за того, что все трубы и сам воздух в помещении должны хорошо прогреться, прежде чем начнется ускоренное движение теплоносителя;
  3. Явный недостаток системы с гравитационным перемещением теплоносителя – некоторое непродолжительное время котел сжигает топливо почти вхолостую, и КПД отопления ниже, чем показатель системы с принудительной циркуляцией.

Система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией обновлено: Март 18, 2017 автором: kranch0

Читайте по теме

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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:

  • отопительные котлы;
  • инфракрасные излучатели;
  • печи (русские, голландки, канадки);
  • камины;
  • солнечные коллекторы, тепловые насосные установки и другие виды альтернативного оборудования.

Активно используются отопительные котлы, которые можно классифицировать по виду топлива:

  • жидко- или твердотопливные;
  • газовые;
  • электрические.

Второй и третий варианты являются более экономичными, и если к дому подведен газ или электричество, то стоит предпочесть именно их.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного 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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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:

  • установка трубопровода меньшего диаметра, что облегчает сборку разводки в целом;
  • обеспечение зональной регулировки (наряду или вместо общей);
  • наличие 2-го и более высоких этажей не влияет на эффективность обогрева;
  • снижение температуры теплоносителя без изменений параметров теплоотдачи;
  • возможность использования недорогих пластмассовых труб.
Читайте также:  Схема подключения отопления в частном доме

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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:

  • простая схема без регуляции;
  • «ленинградка» с возможностью отключения отдельных радиаторов.

По способу управления первый вариант явно уступает второму, единственный его плюс – бюджетная стоимость.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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:

  • 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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома

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.

Понравилась статья? Поделитесь ей

Источники: http://kotlomaniya.ru/otoplenie-doma/otoplenie-dvuhetazhnogo-doma-s-estestvennoy-cirkulyaciey.html, http://jsnip.ru/vodosnabzheniya/otoplenie-dvuhjetazhnogo-doma-s-estestvennoj-cirkuljaciej.html, http://sovet-ingenera.com/otoplenie/razvodka-o/sistema-otopleniya-dvuxetazhnogo-doma.html

Как вам статья?

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Всё об отоплении
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector