Отопление является одной из важнейших задач, которую приходится решать застройщику при возведении или капитальном ремонта частного дома. Обилие схем, описанных в специальной литературе и интернете, не дают четкого понимания, какой вариант выбрать для небольшого частного дома, а какой экономически более привлекателен для особняка в несколько этажей. В этой публикации мы постараемся прояснить основные вопросы, появляющиеся у наших соотечественников при проектировании и монтаже двухтрубной системы отопления в частных домах.
Выбор схемы обогрева
Для того чтобы застройщик мог выбрать лучшую отопительную систему (СО), необходимо разобраться:
- что должна обеспечивать двухтрубная система отопления одноэтажного дома;
- какие затраты готов понести заказчик.
Нужно найти наиболее экономически выгодную схему обогрева, которая отвечает требованиям владельца дома. С требованиями, обычно, все просто, СО должна быть:
- надежна и аварийно устойчива;
- эстетична;
- проста в обслуживании и эксплуатации;
- ремонтопригодна;
- обеспечивать комфортную температуру по всему зданию;
Стоимость СО напрямую зависит от стоимости материалов и оборудования, сложности монтажных работ. Чтобы каждый владелец частного дома смог выбрать вариант обогрева исходя из запросов и толщины кошелька, рассмотрим несколько схем, наиболее привлекательных по экономическим и качественным характеристикам.
Как обогреть дом
Сразу хотелось бы ответить на вопрос, почему в этой статье, в качестве рекомендованного обогрева рассматривается только двухтрубный? Дело в том, что все остальные типы отопительных систем, не отвечают всем требованиям перечисленным выше. Например, недостатком однотрубной является сложность балансировки и создание одинаковой температуры на каждом радиаторе. По экономической привлекательности есть тоже большие сомнения: для достижения одинаковой температуры на всех радиаторах, необходима установка достаточно большого количества балансировочных клапанов, и увеличение количества секций на конечных радиаторах.
Выбираем способ циркуляции и ориентацию стояков
Существующие отопительные системы могут функционировать при естественном перемещении теплоносителя или при принудительном. Первый вариант основан на физических свойствах жидкости: теплоноситель при нагреве меняет свою плотность и поднимается вверх по стояку. Далее, он по наклонному трубопроводу перемещается самотеком, проходя через радиаторы. Отдавший часть тепла теплоноситель попадает в обратный трубопровод, по которому самотеком возвращается в котельную установку для разогрева.
Особенностью данной СО является монтаж трубопровода под уклоном 3-5°. Проблема в том, что система обогрева с естественной циркуляцией теплоносителя не отвечает требованию по эстетичности: дом не будет украшать труба, которая проходит под потолком по всему его периметру. Такая схема имеет инерционность из-за достаточно малого давления в системе. Кроме этого, она имеет ограничения по длине контура. Исходя из всех недостатков, далее будем рассматривать схемы только с принудительным перемещением теплоносителя.
Все системы отопления можно разделить на вертикальные и горизонтальные. Для одноэтажного дома идеально подходит горизонтальная СО. Что касается схем двухтрубной системы отопления двухэтажного дома, то подходят все типы СО.
Достоинства горизонтальной системы отопления: возможность расположения стояков в нежилых помещениях (кладовках, лестничных клетках и пр.).
Достоинства вертикальной СО: не образуются воздушные пробки. С точки зрения простоты в обслуживании – это соответствует требованиям.
Итак, делаем первый вывод: для одноэтажного строения необходимы схемы горизонтальной СО с принудительной циркуляцией. Для двухэтажного – вертикальной.
Выбираем тип разводки и способ подключение приборов отопления
Все СО делятся на те, в которых теплоноситель подается сверху вниз (верхняя разводка) и снизу вверх (нижняя разводка). Для одноэтажного дома схема будет выглядеть так.
Для двухэтажного, так:
При верхней подаче, нагретый теплоноситель поднимается по подающему трубопроводу на технический этаж (чердак) и по распределяющим стоякам поступает в радиаторы. Слив охлажденного теплоносителя происходит в обратку, которая может проходить по полу первого этажа или в подвале. Если чердака не имеется, то подача монтируется по потолку верхнего этажа. Недостатки верхней разводки: из-за особенности транспортировки теплоноситель теряет температуру.
Двухтрубная система отопления с нижней разводкой таких недостатков не имеет. Прокладка трубопровода подачи и обратки может проходить по подвалу или под полом, что более привлекательно с точки зрения эстетики и менее затратно, со стороны количества материала.
Рассмотрим способы правильного подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе. Конструкция современных отопительных приборов позволяет осуществлять их интегрирование в СО различными способами от чего зависит направление движения теплоносителя и эффективность всей системы отопления.
Из данного рисунка видно, что наименьшие потери по теплоотдаче при монтаже радиаторов перекрестным способом. Двухтрубная обвязка радиатора отопления, состоит: 1 – спускной клапан; 2 – заглушки. Кроме этого, для замены и обслуживания радиаторов, в обвязку должны входить запорные шаровые краны, установленные на входе и выходе каждой батареи.
Вывод: для одноэтажного дома наиболее привлекательными будут схемы двухтрубной горизонтальной СО с нижней разводкой и перекрестным подключением радиаторов. Для двухэтажного дома следует выбирать вертикальные СО с нижним подводом теплоносителя и аналогичным способом монтажа батарей.
Расчет системы отопления
После того, как вы определились со схемой СО, посоветовались со специалистами, можно переходить к самой сложной части работ – расчетам.
Совет: от того, насколько точно проведены все вычисления зависит эффективность работы системы отопления. Сделать расчет системы отопления частного дома своими руками достаточно сложно. Лучше всего доверить данную работу профессионалам.
Если вы решили, что справитесь самостоятельно и не желаете оплачивать труд квалифицированных теплотехников, то далее буде дана методика гидравлического расчета двухтрубной системы отопления, которая включает в себя:
- Вычисления потерь в контуре.
- Расчет диаметра трубопровода.
- Подбор мощности и количества радиаторов.
Кроме этого, вам потребуются данные по необходимой мощности котельной установки, теплопотерям каждого отапливаемого помещения в доме, данные о количестве теплоносителя для вычисления объема расширительного бака.
- Мощность котельной установки рассчитывается исходя из рекомендованной удельной мощности: Wк = Wуд х S/10, где S/10 – это объем отапливаемого помещения деленная на 10 м3. Рекомендованная мощность Wуд зависит от региона. Данные даются в специализированной литературе. Искомые данные являются необходимой мощностью котельной установки для вашего дома.
- Диаметр трубопровода можно рассчитать используя специальные таблицы, а можно, воспользовавшись формулой вычисления расхода воды на каждом участке контура G = 3600Q/(c∆t), а после, воспользовавшись формулой S = GV / 3600v рассчитать проходное сечение на каждом участке системы.
- Чтобы точно знать объем расширительного бака, следует вычислить количество теплоносителя в системе. Зная расширение теплоносителя при определенной температуре нагрева, можно сделать вывод о его емкости.
Важно! Как правило, емкость расширительного бачка принимается как 10% от количества теплоносителя в СО.
- Мощность и количество радиаторов подбирается исходя из того, сколько требуется тепловой энергии для обогрева конкретного помещения. При хорошей теплоизоляции это 20 Вт; при средней – 34; при плохой 41. Далее количество ватт необходимо помножить на кубатуру помещения и разделить на мощность одной секции выбранного вами радиатора. Полученное значение и будет количеством секций батарей, необходимого для обогрева конкретного помещения.
Ну и последнее, самое сложное – это рассчитать потери в контуре. Для этого рекомендуем воспользоваться специально разработанным программным обеспечением.
Совет! Чем точнее будут произведены все расчеты, тем проще вам будет производить балансировку всей системы отопления.
