Для комфорта жильцов необходима эффективная работоспособная система отопления. Теплоснабжение должно выполнять обогрев помещений при любых погодных условиях. При проектировании должна быть рассчитана каждая схема системы отопления двухэтажного частного дома и принимают наиболее выгодный вариант для каждого конкретного случая.
Качественно выполненные системы отопления способны проработать с высоким КПД несколько десятков лет без ремонтов и дополнительного обслуживания.
Что необходимо учитывать при выборе отопительной системы
Кроме климатических условий при выборе схемы и системы необходимо учесть:
- наличие и тип материала, из которого изготовлены внешние стены, наличие изоляции;
- вид и качество остекления, количество окон;
- площадь и объем отапливаемых помещений.
Показатели температуры качественного отопления:
- Для жилых комнат +22°С.
- Ванных комнат +24°С.
- Для теплоносителя в пределах +60..80°С при наличии радиаторов.
- При отоплении теплыми полами показатель равен +30..35°С.
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.
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.
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.
А также другие узлы системы:
- 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.
Выбор отопительной системы
По типу теплоносителя для двухэтажных домов отопление выделяют:
- Воздушное. В качестве источника тепла выступает газовая печь.
Главным недостатком является постоянное падение уровня кислорода в комнатах. Данный тип применяется в двухэтажных домах без постоянного проживания людей - Комбинированное.
- Паровое. Теплоносителем является водяной пар. Из-за сложности внедрения практически не используется.
- Водяное. Наиболее целесообразный тип отопительной системы, теплоносителем в которой является подогретая вода.
Выделяют несколько схем: с искусственной и естественной циркуляцией. Типы рассмотрены ниже.
Однотрубная
Данная схема устроена так, что подача воды в радиаторы осуществляется последовательно от блока к блоку.
Преимущества:
- Низкая стоимость материалов и монтажных работ.
- Долговечность.
- Простота установки.
Недостатки:
- Невозможность проводить ремонты отдельных элементов без отключения всей системы.
- Невозможность регулировки параметров сети.
Двухтрубная
Считается более универсальной. Устройство предполагает два контура: прямой (подачи) и обратный (возврат теплоносителя к котлу).
К каждому блоку радиаторов подходит 2 трубы: по одной поступает вода, по другой – отводится.
Для двухэтажных домов рекомендовано контур подачи присоединять в верхней точке, а обратку – в нижней – для обеспечения оптимального напора в трубопроводе.
Трубы монтируются, как правило, в стены для того, чтобы не испортить внешний вид комнаты.
Преимущества:
- Высокий КПД.
- Возможность регулировки параметров за счет вентилей, установленных на радиаторах. При необходимости можно исключить элемент из системы или снизить подачу теплоносителя на него.
- Возможность ремонта каждого узла без негативного влияния на остальные элементы отопления.
Недостатки:
- Высокая стоимость материалов.
Гравитационная система с естественной циркуляцией
Перемещение теплоносителя по системе происходит самотеком.
Принцип работы
При подогреве теплоносителя происходит его расслоение: нижний слой с более высокой плотностью выталкивает более прогретую воду в систему. Разница плотностей обеспечивает естественную циркуляцию жидкости по трубопроводам.
Устройство
Расширительный бак устанавливается в верхней точке системы, который обеспечивает расширение воды в системе, производит сброс жидкости и подпитку в системе.
Котел необходимо устанавливать в подвальных или цокольных помещениях. Следует помнить, что уровень труб обратного контура должен быть заложен ниже котла.
Горизонтальные участки трубопроводов прокладываются с уклоном – в верхним точкам подключения радиаторов и от нижних на пути к котлу.
Преимущества:
- Автономность. Данная схема может работать без применения электроэнергии. Лучший вариант для удаленной местности, где наблюдаются перебои с поставками электричества.
- Длительный срок эксплуатации. Из-за низкого давления в системе оборудование менее подвержено износу.
- Бесшумность, т.к. наличие циркуляционного насоса не предусмотрено.
Недостатки:
- Большой расход материалов. Большие затраты, т.к. применяются трубы больших диаметров.
- Трудоемкий процесс монтажа. Сложность обеспечить правильный уклон.
- Применяются в домах с суммарной площадью трубопроводов не более 150 м2.
- Длительный процесс нагрева помещений.
- Сложность отвода кислорода из теплоносителя. Может быть устранено путем проектирования правильного уклона труб, который обеспечит естественный отвод пузырьков через расширительный бачок в воздух.
Схема с теплым полом
Подача воды происходит через коллектор, второй служит для обратного хода теплоносителя.
Основные узлы (базовый вариант):
- Коллекторные шкафы. Для обеспечения правильного хода жидкости. Устанавливаются в доступном для обслуживания месте.
- Приборы КИПиА: термометры и манометры.
- Запорная арматура, компрессионные фитинги, переходники.
- Трубопровод.
- Система теплый пол.
Единственным недостатком является то, что в обычной схеме невозможно осуществлять контроль температуры теплоносителя, необходимо предусмотреть регулировку.
Для повышения КПД, схему дополняют следующими элементами:
- Циркуляционный насос. Применяется в случае необходимости увеличить напор. Установка предусмотрена на обратном контуре.
- Трехходовой смеситель.
- Клан для сброса жидкости.
- Насосно-смесительный узел. Применятся для: снижения температуры в системе, возврата остывшей жидкости обратно в систему.
устанавливается за коллектором подачи воды.
Какая система лучше
Для качественного обогрева двухэтажных домов может быть применено как одноконтурное, так и двух контурное подключение.
Экономический и технический эффект отопления двухэтажных небольших домов с малой длиной трубопровода наблюдается при внедрении однотрубных систем.
Для двухэтажных домов большой площади рекомендовано применение двухтрубных отопительных систем с принудительной циркуляцией. Нагрузка насоса зависит от двух параметров: диаметра труб и площади отапливаемых помещений.
Рекомендации по эксплуатации сети отопления:
- Насосы выбирают из керамических деталей с механической системой регулировки, которые бесшумные в работе и долговечны.
- Соединения и фитинги должны быть качественно защищены от протеканий жидкости.
- Фитинги должны быть выбраны в зависимости от материала и диаметра труб.
- Установка радиаторов должна быть выполнена под оконными проемами для уменьшения потерь тепла. Количество секций радиаторов зависит от площади и типа отапливаемого помещения. Температурный уровень для жилых комнат выше, чем для нежилых (для кухни количество секций должно быть уменьшено, т.к. в помещении предполагается работа нагревательных элементов – газовых и электроплит).
Для снижения потерь на каждый блок радиаторов рекомендовано установить термостаты – для постоянной регулировки параметров отопительной сети. - Мощность котла выбирается исходя из площади комнат, длины магистральных участков, количества окон, климатических условий региона, наличия утепления внешних стен здания др.
- Для систем с антифризом в качестве теплоносителя, в связи с физическими характеристиками, количество радиаторов в сети должно быть увеличено.
Выводы
Отопление – главное условие комфорта в доме в холодный период. Правильный подбор оборудования не только повысит качество сети, но и снизит расход топлива на обогрев дома. Для двух этажных жилых домов система отопления выбирается исходя из параметров самих зданий.
Следует избегать ошибок в проектировании и монтаже оборудования, т.к. они приводят к неправильной циркуляции теплоносителя в трубопроводах и неправильному температурному режиму.
При проектировании системы также следует учитывать климатический район, т.к. для холодных регионов расход теплоносителя увеличивается для поддержания комфортной температуры в доме.