Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве
Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.
При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.
Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.
- с одной трубой;
- двумя;
- коллекторная.
Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.
Вариант схемы с одной трубой
На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.
Вентиль на батареи
Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.
Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.
Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.
- тупиковая;
- попутная;
- коллекторная.
Варианты тупиковой и попутной схем
Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.
Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.
Схема коллекторного горизонтального отопления
Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.
Вертикальная схема
Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.
Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.
Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.
Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией
- Более равномерный прогрев всего домовладения;
- Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
- Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
- Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.
Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.
https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM
У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.
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.
Системы разводки для двухэтажных домов
Для отопления двухэтажных домов можно использовать одно-, двухтрубную и коллекторную разводки. Если выбрать проект с однотрубной системой, то регулировка температуры в помещениях будет довольно сложной задачей, поскольку невозможно перекрыть один из радиаторов при работе остальных приборов. Она подразумевает последовательную циркуляцию теплоносителя от прибора к прибору.
Что же касается двухтрубной, то она более универсальная и идеально подходит для отопления частного двухэтажного дома. Реализация подобной системы несложная – к каждому прибору отопительной системы подключаются две трубы – одна из них отвечает за подачу горячей воды, а по второй выходит остывшая. Но в отличие от однотрубной системы, такая схема отличается порядком подключения отопительных агрегатов, а потому, чтобы повысить ее эффективность, специалисты рекомендуют устанавливать перед каждым радиатором регулировочный бак.
Вне зависимости от размеров дома, для 2-х этажной постройки будет достаточно расстояния между верхней точкой подающей магистрали и центром для обеспечения нормальной циркуляции воды. Таким образом, установка расширительного бачка будет возможна не только на чердаке, но и на верхнем этаже. А сами трубы можно монтировать под подоконниками или потолком.
Кроме этого, двухтрубная система с циркуляционным насосом, позволяет еще и реализовать систему «теплый» пол, а также подключить полотенцесушители на каждом этаже и другие устройства такого класса. Но о них несколько позже.
Теплотехнический расчет системы отопления 2-х этажного частного дома
Теплотехнический расчет определяет рабочие параметры системы отопления — общую величину потерь тепла в здании, мощность оборудования, количество отопительных приборов и т.д.
Мощность теплогенератора рассчитывают по сумме теплопотерь дома, которая учитывает:
- площадь отапливаемых помещений;
- климатические условия местности;
- наличие и состояние, в котором находится термоизоляция помещений;
- материал и толщину наружных (несущих) стен, полов и перекрытий;
- конструкцию кровли, наличие технического этажа;
- герметичность и размер окон, уличных (балконных) дверей.
Теплопотери частного дома
Как выровнять неравномерность нагрева радиаторов?
Обычный способ выравнивания их теплоотдачи при неодинаковом прогреве — постепенное наращивание тепловой мощности (или, что эквивалентно, числа секций) радиаторов по ходу движения теплоносителя в контуре. Если мощность первого в контуре отопительного прибора принять за 100 %, то у следующего она 110 %, и так далее вплоть до 150-200 % мощности у последнего (в зависимости от числа последовательных радиаторов).
При выполнении однотрубной системы отопления двухэтажного дома, схема которой включает магистральную трубу, диаметр последней берется большим. Так при выполнении подводок к радиаторам металлопластиковой трубой Ду16, для восьми-девяти отопительных приборов в этажном контуре следует брать «магистралку» с Ду40. Труба Ду32 работать будет, но устойчивость системы понизится. Это означает, что любое изменение температуры теплоносителя будет вести к ее разбалансировке, т.е. заметному изменению разности температур нагрева соседних радиаторов в контуре.
Распространены схемы «однотрубок» с обвязкой радиаторов т.наз. «байпасами», как показано на фото ниже.
Подключение радиатора в «ленинградской» схеме с байпасом.
Это участки меньшего диаметра, включаемые в разрывы магистрали под радиаторами, иногда еще и с устанавленным устройством регулирования расхода (игольчатым вентилем или др.). Регулировочные вентили ставятся и в одну (или в обе!) подводки к радиаторам. Получается, что вместо сплошной магистрали одного диаметра имеется труба переменного диаметра. При этом монтажники-практики ошибочно полагают, что для разветвления потока теплоносителя на две составляющих в тройнике подводки к радиатору требуется сузить основной проход для него. Это неверно, поскольку жидкость, находящаяся под давлением, заполнит любой свободный объем, встречающийся на пути ее потока.
Конечно, если в такой схеме со множеством устройств регулирования расхода постоянно заниматься ручным управлением прогревом каждого прибора, то можно-таки, тратя уйму времен, постоянно добиваться их равномерного нагрева. Но стоит ли «овчинка выделки»? Если делать «однотрубку», то присоединять радиаторы следует к магистрали неизменного большого диаметра, обеспечивая им стабильную работу при небольшом снижении нагрева приборов вдоль контура.
Заключение
Если радиаторы в однотрубной схеме присоединить к магистральной трубе с диаметром, по крайне мере вдвое превышающим диаметр подводок к ним (при соответствующем размере фитингов), то ценой таких затрат на материалы можно добиться снижения температуры в цепочке до 8-10 приборов. В двухтрубной схеме тот же результат достигается при небольшом диаметре всех труб отопления.
Как реализовать альтернативное отопление частного дома
Двухтрубная система отопления частного дома — классификация, разновидности и практические навыки проектирования
Однотрубная и двухтрубная разводка отопления в частном доме
Основные узлы системы отопления
Котел, в котором происходит нагрев теплоносителя. Располагается ниже уровня радиатора и трубопроводов. После определения оптимального месторасположения котла необходимо наметить место установки радиаторов, прокладки трубопроводов и источника подачи воды в систему.
Трубопровод. Могут быть применяться стальные и пластиковые трубы.
Металлические трубы характеризуются высокой теплопроводностью, высокой стойкостью к механическим воздействиям. К недостаткам относят подверженность коррозии.
Поливинилхлоридные трубопроводы имеют ряд преимуществ: малый вес, быстрый монтаж, длительный срок эксплуатации, устойчивость к коррозии. За счет низкой температуры уменьшаются тепловые потери в трубопроводах.
Важно! Антифриз нельзя использовать в качестве теплоносителя в трубах из металла.
Радиаторы – для осуществления теплоотдачи. Применяются из разных материалов:
- чугунные;
- алюминиевые;
- биметаллические.
Алюминиевые рассчитаны на давление до 18 атмосфер. Главным преимуществом является высокая теплоотдача. Не рекомендован слив теплоносителя из сети на долгое время из-за подверженности материала коррозии.
Элементы управления системой отопления
Биметаллические. Применяют при повышенных напорах до 40 атмосфер. Характеризуются высокой теплоотдачей и прочностью.
Стальные. Рассчитаны на работу при давлении до 8 атмосфер. Как и алюминиевые, подвержены коррозии.
Чугунные — классический тип радиаторов. Имеют высокий коэффициент теплоотдачи. Преимущества: медленное остывание, устойчивость к коррозии.
- Циркуляционный насос (в случае искусственной циркуляции) для принудительной подачи воды в систему.
- Расширительный бак – для отвода избыточного давления теплоносителя.
- Термостатический и предохранительный клапан.
- Запорная арматура.
- Приборы КИПиА.
Безопасная и эффективная отопительная система — дело рук профессионалов
Провести отопление в доме под силу каждому владельцу. Но без специальных знаний и опыта существует риск получить неработоспособную или малоэффективную систему. Вместо экономии средств, хозяин дома будет тратить ещё больше денег и личного времени, занимаясь переделками и устранением неисправностей.
А самодельные системы с принудительной циркуляцией теплоносителя бывают потенциально опасны.
В случае прорыва трубопровода, жидкость, находящаяся под давлением, может повредить имущество и вызвать пожар.
При обращении в фирмы, которые занимаются отопительными системами, инженеры разработают вариации схем отопления под конкретный дом, с учётом его индивидуальных особенностей.
Останется выбрать вариант исходя из материальных возможностей. Кроме того, фирма, выполнив работу, сможет взять на себя функции по обслуживанию и профилактике системы отопления в доме.
Разводка отопления от котла в частном доме – особенности
Итак, давайте более детально рассмотрим, на что здесь нужно обращать особое внимание. Наиболее простой и, вместе с тем, эффективной, в настоящее время является водяная система отопления. Принцип ее работы достаточно простой
Котел нагревает воду, и она по трубам поступает в радиаторы. От них-то и распространяется тепло по помещению. Естественно, это общая схема, в которой не описан ряд важнейших моментов
Принцип ее работы достаточно простой. Котел нагревает воду, и она по трубам поступает в радиаторы. От них-то и распространяется тепло по помещению. Естественно, это общая схема, в которой не описан ряд важнейших моментов.
В частности, циркуляция воды может быть принудительной, то есть с помощью насоса или естественная. Первый вариант будет гораздо дороже – как в плане приобретения нужного
Далее понадобится определяться с разводкой. В настоящее время существуют 2 основные схемы:
- однотрубная;
- двухтрубная.
Они, в свою очередь, также имеют несколько возможных вариантов. В частности, при однотрубной схеме предстоит выбирать между горизонтальной и вертикальной разводкой. Первая является в настоящее время более популярной. При этом нужно знать, что здесь понадобится нагнетательный насос. Работает он от электричества, соответственно, ваша система становится зависимой от энергообеспечения дома. Впрочем, если в вашем районе нет регулярных проблем с электроснабжением, на данный момент можно не обращать внимания.
При выборе подобной схемы для многоэтажного дома обязательно следует учесть один момент. Во-первых, понадобится стояк, во-вторых, на входе к расположенной на 1-м этаже первоначальной секции радиатора следует установить вентиль. Его частичное перекрытие позволяет создать давление, при котором теплоноситель будет нормально циркулировать наверху.
Однотрубная вертикальная схема не требует установки нагнетательного насоса. Впрочем, здесь могут быть и исключения – все зависит от конкретного здания. При такой разводке применяют специальный метод укладки труб – под небольшим уклоном по ходу направления движения воды. По сути, мы получаем полностью энергонезависимую систему. Нагретая вода из котла подается в расширительный бак, расположенный, как правило, на чердаке, а уже оттуда направляется последовательно к радиаторам.
Теперь давайте рассмотрим двухтрубную схему. Здесь требуется больше количество материалов, что, в свою очередь, увеличивает стоимость всей системы. Однако несомненным достоинством такой схемы является возможность равномерно распределить тепло по всем радиаторам. Все дело в том, что в данном случае они подключаются не последовательно, а параллельно, тогда как обратный контур здесь один. Это также позволяет регулировать температуру на каждом радиаторе отдельно.
При двухтрубной схеме нужно будет также определиться с тем, каким образом будет подаваться
Впрочем, более популярным вариантом сегодня является горизонтальная двухтрубная схема. В данном случае также есть несколько вариантов реализации – лучевой, попутный, тупиковый. Первый является наиболее дорогим в исполнении, поскольку требует большого количества материалов. При коллекторной, или, как ее еще называют, лучевой разводке, каждый из радиаторов подключается к центральному коллектору отдельно. Соответственно, распределение тепла будет наиболее равномерным.
Заключение
Установка отопительной системы, это сложный трудоемкий процесс, включающий проектирование, подбор оборудования, монтаж всех элементов. Это должны выполнять специалисты. Выбор схемы подключения тоже необходимо согласовать с профессионалами, так как без специальной квалификации невозможно учесть все факторы и нюансы.
Главное в данном вопросе стремиться получить качественное и надежное отопление, а экономичность установки должна отойти на второй план. Экономить на закупке оборудования тоже не стоит. Хорошая отопительная система будет стоить дорого, но зато она сэкономит вам немалые средства потом, в процессе эксплуатации.
Источник
