- Какой может быть схема отопления двухэтажного дома
- Коллекторная система отопления частного дома: схема устроства и монтажа
- обзор и сравнение лучших схем отопления © Геостарт
- Схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией, видео
- схема, фото, видео, что это такое
- Схема отопления двухэтажного дома с теплым полом
- Цены на наши услуги вероятно самые честные
- С нижней разводкой
- С верхней разводкой
- «Змейка»
- «Улитка»
- система
- общие теплопотери
- длина трубопровода
- мощность радиаторов
- демпферная лента
- теплоизоляторы
- арматурная сетка
- трубы
- коллекторы
- внешний или внутренний шкаф
- 1. Установка котла с
- 3. Разводка труб
- 2. Монтаж циркуляционного
- 4. Соединение стояков
- отсутствие расчетов
- большая длина
- отсутствие компенсационных зазоров
- чрезмерно толстая или
- Система теплого пола на втором этаже
- На видео рассказываю тонкости
- Звенигород ТА 2 тонны
- Мотяково (Люберцы)
- КП Жюльверн
- Звенигород (ТА 2.2 тонны)
- Система отопления 2-х этажного частного дома, схемы
- Отопление дома вакуумными трубами
- Дизайн дома с пассивной солнечной батареей | Министерство энергетики
- Дом на пассивной солнечной энергии 1980-х годов
- Дизайн этого двухэтажного дома в Боулдере, штат Колорадо, соответствует вечным принципам пассивной солнечной энергии
- Солнечное отопление с резервным электричеством
- Температуры остаются в пределах комфортного диапазона
- Простой дизайн
- Пассивные солнечные элементы
- Окна на южную сторону
- Солнечные тепловые коллекторы периодического действия со встроенными баками
- Изоляция потолка
- Изоляция пола и фундамента
- Элементы суперизоляции и герметизации стен
- Сантехника: сокращение потерь тепла и сточных вод
- Звукоизоляция и дополнительная теплоизоляция
- Шторы и изолированные ставни
- Изоляция гаража и двери
- Тепловая масса
- Бесплатное кондиционирование воздуха за счет тепловой массы
- Опыт пользователя
- Извлеченные уроки
- Общие характеристики и команда
- Строительство
- Характеристики энергии
- Водосбережение
- Использование альтернативной энергии
- Моделирование производительности двойного воздухо-водяного коллектора для солнечной воды и обогрева помещений
- Отопление 2-х этажного дома. Схема отопления двухэтажного дома
- Однотрубный или двухтрубный?
- Типы двухтрубных систем
- Система с естественной циркуляцией
- Система принудительной циркуляции
- Коллекторная система отопления
- Схема отопления двухконтурным котлом
- Какая система отопления лучше для двухэтажного дома?
- Особенности отопления 2-х этажного дома
- Гравитационный нагрев или принудительная циркуляция?
- Разводка труб для теплоснабжения двухэтажного дома
- Правила устройства отопления
- Альтернативные варианты отопления двухэтажного дома
- Из чего состоит система отопления?
- Основные требования к системе
- Описание видео
- Проектирование системы отопления двухэтажного дома
- Принудительная циркуляция
- Выбор оптимальной схемы отопления
- Видео описание
- Заключение
Какой может быть схема отопления двухэтажного дома
Обеспечение комфортного проживания в частном доме во многом зависит от эффективности выбранной системы отопления. Она должна не только поддерживать в помещениях нужную температуру воздуха, но и отличаться простотой в эксплуатации и минимальными расходами на функционирование и обслуживание.
Одним из востребованных способов обогрева в частном секторе является водяная система отопления двухэтажного дома, принцип работы которой заключается в циркуляции по трубам теплоносителя, нагреваемого с помощью котла. В качестве энергии для его работы могут использоваться различные виды топлива.
Основные отличия схем отопления
В зависимости от конструктивных особенностей схема отопления двухэтажного дома может быть:
- однотрубной;
- двухтрубной;
- коллекторной.
Стояки при этом располагаются горизонтально или вертикально, а разводка выполняется по нижней или верхней схеме, исходя из расположения подающего трубопровода. Перемещение теплоносителя осуществляется с попутным магистральным движением или по тупиковой схеме.
К наиболее экономичному относится вариант, при котором стояки располагаются горизонтально, поскольку в этом случае радиаторы каждого этажа подключаются к своему стояку. Такой способ позволяет сэкономить материал и отличается меньшей трудоемкостью, но характеризуется образованием воздушных пробок.
Различие верхней и нижней разводок заключается в подаче воды в сеть коммуникации. В первом случае теплоноситель для систем отопления первоначально направляется по вертикальному стояку на чердак и только потом поступает к приборам обогрева по подводящим трубам, а во втором — подача нагретой жидкости происходит сразу из помещения, где находится электрокотел для отопления. Однако установку расширительного бака необходимо осуществлять в наивысшей точке сети инженерных коммуникаций, независимо от схемы разводки.
Особенности однотрубной схемы отопления
однотрубная схема отопления
При монтаже системы обогрева по однотрубной схеме все выбранные радиаторы отопления соединяются последовательно друг с другом в единую цепь, проходя по которой вода отдает тепло и охлажденная поступает обратно по стоякам подачи. Температура носителя в отопительных приборах на нижнем этаже меньше, чем наверху, что вызывает необходимость увеличивать количество секций радиаторов.
Однотрубная схема отопления двухэтажного дома обходится дешевле, но она осложняет регулировку температуры и контроль движения носителя, поскольку не позволяет перекрывать сеть обогрева частично.
Характеристики двухтрубной схемы отопления
двухтрубная схема отопления
Затратнее, но и значительно эффективнее является двухтрубная схема, суть которой заключается в том, что каждая батарея подключается к подающей общей трубе в индивидуальном порядке с помощью подводки. Охлажденный теплоноситель отводится также по собственному отводу. Такая схема позволяет осуществлять регулировку температуры в помещениях и отключать ненужные приборы, что в результате экономит значительные средства.
Чтобы прогреть систему отопления, которая выполнена по двухтрубной схеме отопления частного дома, при естественной циркуляции, требуется довольно продолжительное время. Для ускорения процесса и равномерного распределения теплоносителя устанавливается циркуляционный насос для системы отопления. Это также позволяет сместить расширительный бак с чердака на верхний этаж.
Отопление деревянного дома может осуществляться и при естественной циркуляции теплоносителя.
Особенности коллекторной системы
Устройство системы отопления с использованием коллекторной разводки более затратное и трудоемкое, чем выполнение однотрубной или двухтрубной схемы. Это следует учитывать, выполняя проектирование отопления таким способом.
В случае установки коллектора предоставляется возможность осуществлять монтаж коммуникаций со скрытой проводкой труб, которые размещают под потолком или подоконниками. Отопление дома своими руками при коллекторной системе можно проводить на одном или обоих этажах. При этом обогревательный котел устанавливают на первом этаже, а расширительный бак — на втором.
Запорную арматуру, как и коллекторы, размещают в специальных нишах или шкафах, расположенных на каждом этаже.
Преимуществом коллекторной схемы отопления является возможность контролировать температуру в каждом контуре автономно, независимо от остальных элементов сети. Однако трудоемкость и значительные затраты делают этот способ организации обогрева помещений менее популярным.
Для второго этажа стояки желательно размещать непосредственно вблизи самого отопительного котла.
Итоги
Наиболее целесообразной для обогрева двухэтажного дома является двухтрубная схема с принудительной циркуляцией теплоносителя, при которой стояки располагаются вертикально, а разводка может быть как верхней, так и нижней. Однотрубная — экономичнее и отличается большим гравитационным напором, но имеет меньшую температуру носителя. Коллекторная система кроме громоздкости требует значительных затрат при монтаже.
Исчерпывающее видео по схемам отопления:
Коллекторная система отопления частного дома: схема устроства и монтажа
Устройство разводки системы отопления – немаловажный этап в устройстве теплоснабжения дома. От того, какого типа разводка отопления будет применена в доме, может зависеть и то, какие именно материалы стоит закупить, сколько и по какой цене. Это и определить конечную стоимость проекта отопления.
Как таковая, разводка для отопления в доме делится на:
- Коллекторная система отопления частного дома.
- Система отопления для частного дома из одной трубы.
- Участие двух труб в системе отопления для коттеджей.
- Коллекторная система отопления в жилом доме.
Последний вид разводки также известен под названием лучевой системы отопления. На сегодняшний день этот способ монтажа отопления является одним из самых широко используемых среди всех разводок, как при создании проектных чертежей, так и во время монтажа теплоснабжения в коттеджах и домах.
Коллекторная система отопленияСодержание
- 1 Коллекторная система — принципиальная схема устройства
- 1.1 Преимущества коллекторной системы
- 1. 2 Недостатки коллекторной системы отопления
- 1.3 Двухтрубная система отопления
Стоит учесть то, что лучевую разводку можно монтировать лишь в стенах, а не открытым типом.
Схему коллекторной системы отопления можно представить следующим образом:
Схема распределительного коллектора системы отопления- Из комнаты с котлом по главным магистральным трубам подогретый носитель тепла идет к коллекторам, расположенным поэтажно.
- В свою очередь, те имеют входы и выходы, число которых всегда равно количеству отопительных элементов таких, как конвекторы или радиаторы, находящихся на том же этаже. Если одного коллектора не хватает на всех потребителей, их количество можно увеличить.
Любой конвектор или радиатор имеет подключение к коллектору двумя трубами, известными как «подача» и «обратка». По такому принципу устраивается коллекторная система отопления двухэтажного дома и здания с большим количеством этажей.
Преимущества коллекторной системы
Говоря о преимуществах системы, стоит отметить эстетичность монтажа – трубы не проходят по стенам, ведь они скрыты внутри них. Также некоторые трубопроводы делаются в полу скрыто, а выводы от них делаются непосредственно рядом с радиаторами.
Система отличается большой надежностью, хотя места стыков, особенно, если были выполнены непрофессионально, время от времени давать знать о себе.
Коллекторная система отопления своими руками дает возможность применить различные материалы, такие как металлопластиковые трубы или сшитый полиэтилен.
Плюсом коллекторной системы можно назвать и то, что в случае выхода из строя какого-то радиатора или возникшей необходимости его демонтировать (например, для ремонта стены под ним) не нужно отключать отопление всего дома или этажа. К тому же температуру можно настраивать отдельно для каждого помещения, делая её больше или меньше, а то и сделав минимальной. Используя эту систему, можно заметить, что система, наполненная водой, равномерно нагревается по всей протяженности, а не только на каком-либо участке.
Недостатки коллекторной системы отопления
В то же время коллекторную систему нельзя назвать идеальной. Да, она качественная, долговременная, но при этом и не дешевая.
Коллекторная системаСам по себе монтаж коллекторной системы отопления подразумевает, что кроме труб будут использоваться и радиаторы. Если же работы выполняются в небольшом помещении, не всегда просто подыскать место для размещения коллекторов. Учитывая, что для них требуются ниши в стене или полу, при отсутствии таковых мест обычно делаются шкафы – это минус к и так малому пространству. Кроме того, шкафы требуется замаскировать, чтобы они не так бросались в глаза, или поставить там, где они не будут сильно бросаться в глаза – под лестничными маршами или в санузлах.
Всё чаще сегодня наблюдается тенденция к постройкам деревянных домов или домов с досчатым настилом для пола. В таких строениях бывает крайне тяжело, а то и практически невозможно обустроить систему, не повредив лаги пола.
В идеале, коллекторную разводку лучше всего монтировать при строительстве дома, когда сравнительно легко предусмотреть места для коллекторов.
Если же в доме уже залита чистовая цементно-песчаная стяжка, то проводить монтаж коллекторов там будет неразумно с финансовой и строительной точки зрения. Тогда приходится делать систему по открытому типу, а это нежелательно.
Двухтрубная система отопления
Раз уже речь зашла об открытой системе, тогда можно подумать над тем, как этот процесс выполнить наилучше, сделав работу достойно. Если в двухтрубной разводке в деревянном доме выполнить трубы из меди, можно достичь хорошего результата в дизайне. На сегодняшний день применяются 7 вариантов монтажа. Говоря о надежности, можно быть уверенным, что этот вид в применении будет служить не хуже коллекторной разводки.
Двухтрубная система отопленияОсновным принципом строения является то, что из котельной, находящейся обычно в подвале, выходит два трубопровода, к которым, в свою очередь, все радиаторы подключены последовательным образом. Если в здании более одного уровня, то раздача происходит по стоякам.
Преимуществами системы является более низкая стоимость по сравнению с коллекторной.
Это связано с тем, что для монтажа чаще всего применяется полипропилен и различные соединительные фитинги, имеющие более низкую цену, чем части коллекторной системы. Да и количество погонных метров труб на порядок меньше, чем в лучевой системе. К тому же, если коллекторная система отопления применяется, по возможности, во время строения здания, то двухтрубную можно начинать делать на любом этапе возведения коробки дома и даже после завершения отделки.Недостатком можно назвать большое количество стыков, которые видны, ведь система выполнена по наружи. Многое зависит и от квалификации приглашенных работников и их надежности. Само по себе большое количество соединений уменьшает прочность системы и сказывается на ее отдельных характеристиках, что может привести к потере тепловой мощности.
Монтаж достаточно непрост и забирает много сил (обхождение преград, наличие всё тех же стыков).
обзор и сравнение лучших схем отопления © Геостарт
Схема отопления от газового котла в двухэтажном доме: обзор и сравнение лучших схем отопления
Строите новый или ремонтируете старый дом, и дело дошло до системы обогрева? Не знаете, какой тип разводки лучше выбрать? Правильно составленная схема отопления от газового котла в двухэтажном доме – залог не только тепла и комфорта в зимнее время, но и бесперебойной работы оборудования.
Виды частных газовых отопительных систем
Существует множество параметров, определяющих тип отопительной системы, выбор газового котла в качестве основного теплогенератора – это только первый шаг. Обустроить контур отопления можно, соединив все приборы одной трубой, либо провести отдельные магистрали подачи и обратки.
Также, строение системы зависит от используемых обогревательных приборов, типа расширительного бака, планировки и площади дома. Кроме того, можно разбить систему на несколько отдельных контуров и предусмотреть возможность естественной циркуляции на случай отключения света, и многое другое.
Грамотно спроектированная и смонтированная котельная – залог комфортной температуры в доме в отопительный период и бесперебойной работы оборудования
Подробнее все возможности, преимущества и недостатки каждого типа систем рассмотрим ниже.
Одно- и двухтрубные схемы подключения
В пределах этих двух типов можно выделить 5 принципиальных схем подключения.
Рассмотрим их в порядке возрастания сложности конструкции и стоимости:
Простейшая однотрубная схема подключения радиаторов подразумевает, что теплоноситель попадает во второй радиатор только после того, как пройдёт первый, и так далее. Может быть включен в такую систему и тёплый пол – его подключают последним, от обратки самой дальней батареи.
Такой вариант позволяет максимально сэкономить на трубах, фитингах и запорной арматуре, а также гарантирует проток теплоносителя через все радиаторы
Простую однотрубную схему можно не только составить и рассчитать, но и смонтировать самостоятельно. Кроме того, её несложно оборудовать с возможностью естественной циркуляции.
Однако, такая система имеет серьёзный недостаток: температура с каждой батареей заметно снижается, и отрегулировать это никак невозможно. Если краном-терморегулятором ограничить температуру подачи на первый радиатор, пропорционально снизится температура во всех – частично выручает лишь увеличение количества секций последних радиаторов.
Но в двухэтажных домах, как правило, площадь существенная и системы слишком длинные, чтобы такая схема работала продуктивно. Из-за невозможности настройки простая однотрубная система практически не используется.
Усовершенствованная однотрубная схема, так называемая «Ленинградка», предусматривает байпас на каждом радиаторе. Таким образом, часть теплоносителя проходит мимо радиатора, и в следующий попадает более горячая смесь.
Установив регулировочную и запорную арматуру на подачу, обратку и байпас каждой батареи, можно регулировать температуру в отдельных помещениях
Если в схему добавить краны и терморегуляторы, получается система, средняя и по цене, и по функционалу между простой однотрубной и двухтрубной – довольно популярное решение.
Двухтрубная система подразумевает разделение подачи и обратки на две отдельные трубы, подведенные к каждому радиатору. Материалов потребуется значительно больше, но горячий теплоноситель не будет смешиваться с обраткой, а потому эффективно прогреет гораздо большее количество батарей.
Тупиковые ветви удобно прокладывать там, где нет возможности закольцевать помещение трубами, например, из-за балконной двери. Направление потоков в подаче и обратке получается встречным, а потому есть вероятность, что вода пойдет по пути наименьшего сопротивления и замкнёт круг циркуляции уже через первый радиатор, а в остальные не попадёт совсем.
Решается проблема использованием балансировочных вентилей, а также труб меньшего сечения для подключения к радиатору, чем для магистралей.
Можно использовать комбинировать разные схемы: здесь в цокольном этаже проведены тупиковые ветви, на первом – петля Тихельмана, а на втором – коллекторное подключение
Петля Тихельмана – самое удачное и популярное решение по соотношению стоимости и эффективности. Её отличие в том, что направление потока в подаче и обратке параллельное, следовательно, через какую батарею бы ни шел теплоноситель, длина круга циркуляции будет одинаковой, пути наименьшего сопротивления не существует. В результате, все батареи греют равномерно, но каждую из них можно отдельно отрегулировать или полностью отключить без ущерба для работы системы.
Коллекторная схема подразумевает наличие двух коллекторов, для подачи и обратки, от которых лучами разведены пары труб к каждому отопительному прибору. Для наилучшей эффективности коллектор располагают так, чтобы расстояние от него до каждого прибора отопления было примерно одинаковым. Обычно на каждый этаж устанавливается отдельный коллектор.
Только в такой системе на каждую батарею будет подаваться теплоноситель одинаковой температуры, и именно ей проще всего управлять, менять мощность обогрева отдельных точек.
Основной недостаток лучевой схемы подключения – необходимость большого количества труб, что не только повышает стоимость, но и усложняет монтаж. С другой стороны, подводка таких систем полностью скрыта, а это выглядит эстетично.
Ещё один важный момент – коллекторная система, в отличие от всех предыдущих, не может быть гравитационной. Это значит, что даже при энергонезависимом котле, отопление отключится, как только отключат свет и остановится насос.
Для настройки лучевой системы не нужно подходить к каждому прибору: все краны собраны в коллекторном шкафу, необходимо их лишь точно промаркировать при подключении
Часто в двухэтажных домах используют разные схемы разводки отопления для разных помещений, в зависимости от их планировки, площади и используемых отопительных приборов.
В двухэтажном доме однотрубные проекты, с единой трубой подачи, практически не используются, потому как последние радиаторы в контуре работают крайне неэффективно. В зависимости от площади дома, отдельные контуры соответствуют каждому этажу, нескольким или даже каждой комнате.
Также принято отделять контур радиаторов от тёплого пола, в силу необходимости разного рабочего давления и температуры.
Деление подачи из котла на разные контуры может осуществляться через гидрострелку, коллектор, либо их сочетание. Первая обеспечивает потоки разного давления и температуры для разных систем, второй же эффективен для контуров с однотипными приборами, например, лучевого подключения радиаторов.
Открытые и закрытые системы
Этот параметр указывает, есть ли контакт теплоносителя с воздухом, и определяется типом расширительного бака .
Расширительный бак компенсирует увеличение объёма жидкости при нагревании, предотвращая повышение давления в системе. Бак открытого типа имеет отверстие сверху и работает просто за счет запаса объёма, наполняясь до разного уровня. Чтобы вода из него не переливалась по принципу сообщающихся сосудов, такой бак должен быть установлен в самой верхней точке системы. В двухэтажном доме, как правило, это верхушка стояка подачи.
Недостатков у такой системы немало. Теплоноситель контактирует с открытым воздухом, а значит – испаряется и обогащается кислородом. Как следствие – запрещено заполнять такую систему антифризом, воду нужно будет регулярно доливать, а лишний воздух постоянно провоцирует коррозию и воздушные пробки. Кроме того, при выносе на чердак бак требует тщательного утепления, а в помещении 2 этажа замаскировать его проблематично.
В современные газовые котлы расширительный бак закрытого типа может быть уже встроен – это экономит место и облегчает подключение
Закрытый расширительный бак герметичен, состоит из двух камер, разделённых мембраной. Он работает за счет способности воздуха к сжатию: когда система нагрета, вода занимает большую часть бака, давление в воздушной камере повышается. При остывании именно это давление выталкивает воду обратно в систему.
Такой расширительный бак можно установить в любой точке системы, чаще всего – на обратной линии, перед насосом. Система с закрытым баком абсолютно герметична, её можно заполнить даже токсичным раствором этиленгликоля. Даже обычная вода в таких условиях постепенно очищается от примесей и растворённых газов, превращаясь в практически идеальный теплоноситель.
По виду обогревательных приборов
В одну систему отопления могут быть включены разные приборы: радиаторы, тёплый пол, конвекторы и другие. Их можно комбинировать даже в пределах простейшей однотрубной схемы, но вот с гравитационным типом циркуляции лучше использовать обычные батареи.
Все встроенные в пол приборы отопления принято называть конвекторами. В них теплоотдача происходит за счет циркуляции воздуха в полостях прибора
Тёплый пол – это не только приятно и удобно, но и экономно, поскольку тёплый воздух заполняет нижнюю, жилую часть помещения, а под потолком остывает. Особенно незаменимо такое решение, если в доме есть ребёнок. Также их часто устанавливают в санузле и на кухне.
Системы, состоящие только из тёплых полов , могут быть оборудованы только в хорошо утеплённых зданиях и в умеренном климате, иначе в мороз либо в доме будет прохладно, либо ходить по раскалённому полу будет невозможно. Как правило, в одной схеме комбинируют тёплые полы с небольшим количеством радиаторов — это и красиво, и экономно, и удобно.
Радиаторы наиболее популярны не зря: они работают и на излучении тепла от наружной плоскости, прогревая воздух и предметы перед собой, и по конвекционному принципу, пропуская через рёбра потоки воздуха.
Эффективность работы радиатора зависит от подключения труб подачи и обратки, а следовательно – распределения потоков теплоносителя в секциях
Основным недостатком традиционных батарей является сложность их размещения без нарушения дизайна интерьера, ведь любые маскировочные экраны снижают эффективность.
По типу циркуляции теплоносителя
Вода или антифриз по системе чаще всего перемещаются от циркуляционного насоса: он создаёт необходимый напор, обеспечивая быстрый, эффективный и равномерный прогрев. Однако, наличие насоса делает любую систему энергозависимой – то есть в случае отключения электроэнергии, отопление тоже отключится.
Альтернативный вариант – гравитационные системы. Они сконструированы таким образом, что теплоноситель циркулирует за счет повышения плотности при остывании, а также под силой гравитации – за счет уклона всех труб контура.
Стояки отопления (4) и обратки (5) должны быть меньшего диаметра, чем магистрали (3 и 6), а расширительный бак (7) устанавливается либо в начале подачи (2), либо перед котлом (1)
Такая схема отопления частного двухэтажного дома с энергонезависимым газовым котлом будет работать, даже если электричество вообще не подключено, но скорость циркуляции, а значит, и эффективность, будут значительно ниже. Кроме того, медленный поток оставляет гораздо больше осадка на стенках системы.
Интересна способность систем с естественной циркуляцией к самонастройке: чем холоднее в доме, тем быстрее остывает теплоноситель в батареях, повышается разница температур подачи и обратки, а значит и скорость потока, и эффективность работы отопления.
Если регулярные отключения света – суровая реальность, а дом небольшой, лучшее решение – система со смешанным типом циркуляции. План её должен быть рассчитан, как для гравитационной системы – с уклонами труб, котлом в нижней точке и т.д.
Для установки циркуляционного насоса предусматривают специальный «карман» — байпас перед котлом, переключение типа циркуляции осуществляется с помощью кранов
Можно в такой системе установить и тёплые полы, но они будут работать только тогда, когда включен насос.
Горизонтальная и вертикальная разводка
В двухэтажном доме обойтись только горизонтальными трубопроводами не получится – как минимум один стояк на второй этаж должен подавать теплоноситель. Но тип разводки в целом это не меняет.
Горизонтальная разводка может быть выполнена в пределах каждого этажа. При ней трубы соединяют все радиаторы одного уровня в единую цепь. Она наиболее универсальна и популярна, реализуема при любой планировке.
Различают также верхнюю и нижнюю разводку, которая касается вертикальной части трубопровода. Для систем с гравитационным типом циркуляции подходит только верхняя
Представить себе однотрубную вертикальную разводку просто на примере системы отопления многоквартирных домов. Планировка каждого этажа, в том числе, расположение радиаторов, в них идеально совпадает. Каждая батарея соединена стояком с такой же у соседей снизу и сверху, а горизонтальных труб отопления в квартире нет.
Если в вашем доме планировка позволяет расположить все радиаторы точно друг над другом, вертикальная схема будет работать эффективнее, особенно при гравитационном типе циркуляции. К тому же, стояки проще замаскировать, чем горизонтальный трубопровод.
Однако, при монтаже системы понадобится много раз пересекать перекрытия, а это сложнее, чем провести трубу сквозь стену.
Дополнительное оборудование — преимущества и недостатки
Любую схему отопления можно усовершенствовать, добавив в неё краны-терморегуляторы для настройки работы каждой батареи, термостаты, гидравлическую стрелку, циркуляционный насос для каждого контура, другие дополнительные приборы.
Краны Маевского и воздухоотводчики на верхушке каждого стояка обязательны в системах с закрытым расширительным баком. Каждый дополнительный прибор делает систему эффективнее, экономнее, даёт возможность более тонкой и удобной настройки.
Стоит помнить, что чрезмерное усложнение системы не только повышает её стоимость, но и существенно увеличивает риск поломки
Используйте только необходимые компоненты, ведь чем меньше агрегатов, тем ниже вероятность выхода из сртоя одного из них и остановки системы.
Лучшие схемы для двухэтажного дома
В каждом конкретном случае необходима разработка индивидуального проекта отопления, который обеспечит эффективную и экономную работу.
Чтобы правильно сделать выбор, следует учесть такие факторы:
- климат и качество утепления здания;
- количество и назначение помещений. Везде ли необходим постоянный и равномерный нагрев;
- стабильность подачи электроэнергии и наличие генератора во многом определяют тип циркуляции;
- индивидуальные пожелания жильцов – тёплые полы или стены в отдельных помещениях или по всему дому и т.п;
- планировку помещений – реализуема ли разводка по периметру;
- дизайнерские требования и стадия ремонта. Во многих случаях все трубы, а порой и отопительные приборы можно скрыть в полу и стенах;
- бюджет — смета за обустройство отопления в одном здании может отличаться в разы и десятки раз.
Ответив на все эти вопросы, и зная особенности разных схем, вы получите представление о необходимом варианте.
Не гонитесь за чрезмерно сложными схемами: порой примитивные служат надёжнее и не менее эффективно, а в тонкой настройке нет необходимости
Далее предлагаем выбрать одну из проверенных эффективных схем подключения отопительных приборов к котлу и откорректировать её в соответствии с вашей планировкой.
Однотрубная Ленинградка — надёжно и дёшево
Такая однотрубная схема – одна из самых дешевых, простых и старых, но актуальная и популярная по сей день. Использование только радиаторов позволяет предусмотреть смешанный тип циркуляции на случай отключения света. Для этого газовый котёл должен быть энергонезависимым, все трубы идти с уклоном 5 – 10 мм на 1 м.пог.
Для облегчения настройки можно поставить терморегуляторы на подачу каждой батареи, регулировочные вентили на байпасы батарей. Дополнительный вентиль на стояке даст возможность отключения контура отопления отдельного этажа.
Тёплый пол может быть включен в систему как отдельный, третий контур, или заменить радиаторы на одном этаже. Однако, в таком случае деление потоков должно проходить через термосмеситель или гидравлическую стрелку , чтобы пол не нагревался в морозы до 70 – 80 °С, как батареи.
Также учтите, что при отключении электричества будут работать только батареи, а в строго горизонтальном контуре подогрева пола теплоноситель будет простаивать.
Для эффективной работы системы «Ленинградка» необходимо использовать трубы разных диаметров: подачу от котла до деления на отдельные контуры этажей – самая толстая, магистрали этажа средние, а подключение радиаторов – наименьшего диаметра
Главное ограничение при обустройстве такой системы касается отапливаемой площади: дом более 100 м 2 не прогревается при естественной циркуляции теплоносителя. Такая система спасёт только от разморозки труб и разрыва теплообменника котла при длительном отключении, но не от холода.
Кроме того, даже с принудительной циркуляцией такой контур отопления практически невозможно настроить, если он включает больше 5 – 7 батарей. То есть для удобства пользования в большом доме необходимо разбить схему на большее количество контуров.
Подробнее об обустройстве однотрубной системы отопления Ленинградка можно прочесть в этом материале .
Петля Тихельмана с принудительной циркуляцией
Как мы уже упоминали, эта схема подключения обеспечивает наиболее эффективную работу и удобную регулировку каждого радиатора при сравнительно небольших затратах материалов.
Система может охватывать одной петлёй весь дом, делиться на 2 контура по этажам, как на схеме, либо использоваться только для одного этажа или его части.
Система удобна в настройке и обслуживании, при необходимости часть батарей можно отключить или даже демонтировать, не останавливая котел
Современные радиаторные системы отопления часто обустраиваются по такому плану, если есть возможность замаскировать трубопровод. Кроме того, в один контур можно включить приборы разного типа: радиаторы, конвекторы, тепловые завесы.
Коллекторное подключение и смешанные системы
Использование коллектора для разделения не только контуров отопления, но и для индивидуального подключения каждого прибора – самое современное и удобное в использовании решение.
Оно имеет ряд преимуществ:
- красиво — все трубы спрятаны в полу и стенах;
- удобно — регулировка любого прибора в коллекторном шкафу;
- эффективно — на все приборы подаётся одинаково горячий теплоноситель, но каждый из них греет ровно настолько, насколько вам необходимо;
- универсально — к одному коллектору можно подключать приборы разных типов независимость от планировки.
Главный недостаток такого решения – высокая стоимость и материалов, и монтажа. Труб понадобится гораздо больше, чем для любой другой схемы подключения, да и укладка коммуникаций в пол, особенно если уже залита бетонная стяжка, обойдется немало.
Также стоит учесть, что такое подключение полностью исключает возможность естественной циркуляции.
Для удобства подключения и обслуживания иногда используют трубы разного цвета, красного и синего для подачи и обратки
В двухэтажных домах, как правило, устанавливают по одному коллектору в центре каждого этажа, но при большом количестве отопительных приборов и коллекторов может быть больше. Для систем теплого пола используют отдельные коллекторы, с меньшей температурой теплоносителя.
Вертикальная гравитационная схема
Кроме описанных стандартных вариантов, встречаются и более экзотические, как вертикальная двухтрубная с естественной циркуляцией. Пожалуй, это лучшее решение для двухэтажного дома, в котором часто отключают свет.
Благодаря тому, что в вертикальной системе вода циркулирует легче, чем в горизонтальной, а большой расширительный бак под крышей играет роль коллектора, обеспечен максимально эффективный и равномерный обогрев даже без использования насоса.
Очень важно при обустройстве такой системы использовать трубы разного диаметра, в зависимости от того, сколько радиаторов они обслуживают
Труба подачи горячей воды в расширительный бак и магистраль обратки должны быть самыми толстыми; стояки подачи, питающие 2-й этаж – немного тоньше, нижняя их часть, на 1м этаже – ещё меньшего диаметра, а трубы подключения радиаторов – с наименьшим сечением.
Об обустройстве комбинированной системы с радиаторами и теплым полом можно узнать тут:
Подводя итог можно сказать, что идеальной и универсальной схемы отопления не существует: в каждом конкретном случае нужно учитывать множество факторов и расставлять приоритеты. Мы вам постарались описать все доступные варианты, чтобы сделать выбор проще и правильнее.
А какая схема отопления в вашем доме? Насколько вы ей довольны и что хотели бы изменить? Присоединяйтесь к обсуждению ниже.
Схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией, видео
Правильный расчет системы отопления двухэтажного дома является залогом поддержания комфортной температуры зимой. Для этого необходимо ответственно подойти к выбору оптимальной схемы разводки трубопроводов и комплектации необходимыми элементами. Но прежде нужно знать основные требования и условия для организации отопления в двухэтажном доме.
Содержание
- Правила проектирования и комплектации
- Однотрубная
- Двухтрубная
- Преимущества системы:
- Коллекторная
Правила проектирования и комплектации
Жилые строения из 2-х и более этажей должны оснащаться системой отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией. Основными ее особенностями являются: давление в трубах, отличное от атмосферного, и наличие центробежных насосов для увеличения скорости прохождения теплоносителя по контуру магистрали. Обязательными элементами такой схемы являются:
- Отопительное оборудование (котел) – источник нагрева воды.
- Группа безопасности – обеспечивает контроль за температурным режимом и параметрами давления в трубах.
- Схема распределения теплоносителя по помещениям дома.
[box type=»warning» ]Последнее является важным фактором, так как будет влиять на качество функционирования всей системы. Ее основная задача — обеспечение равномерного нагрева приборов отопления во всех комнатах, независимо от удаленности котла.[/box]
В настоящее время есть несколько вариантов схем отопления двухэтажного дома. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.
Однотрубная
Особенностью этой системы является последовательное подключение приборов отопления по пути следования магистрали. Т.е. большая часть тепла передается первым элементам, в процессе циркуляции температура воды падает, и приборы, находящиеся последними в цепочке, получают меньшее количество тепловой энергии.
[box type=»info» ]Для решения этой проблемы устанавливают распределительный стояк. Он напрямую соединяется с патрубком котла. Нагретый теплоноситель сначала поступает в трубопровод на 2-й этаж дома, а затем на 1-й. Однако если следовать такому принципу построения магистралей, температура воды на 1-м этаже будет недостаточной. Поэтому зачастую в схемах применяют элементы двухтрубной системы.[/box]
В данной схеме часть радиаторов на 1-м этаже подключена по принципу 2-х трубной системы отопления. Это дает возможность обеспечить нужный температурный режим в этой части дома.
Преимущества однотрубного отопления:
- Минимальный расход материалов.
- Небольшой объем работ.
- Возможно подключение дополнительных приборов. В этом случае необходимо тщательно рассчитать тепловую нагрузку по всей магистрали.
Главным недостатком такого способа является невозможность регулирования температуры на отдельных участках системы. Нередко для планомерной теплоотдачи радиаторы 2-го этажа устанавливаются с меньшим количеством секций, а на 1-м — с большим. Также могут возникнуть затруднения при проведении ремонтных работ — для этого необходимо отключить всю систему.
Подобная схема может быть применена в домах с небольшой площадью.
Двухтрубная
Самым распространенным способом установки труб для системы отопления является двухтрубная схема монтажа. Принцип ее работы заключается в монтаже общей магистрали от котла отопления, к которой последовательно подключаются обогревательные приборы. Для отвода охлажденного теплоносителя устанавливают отдельный трубопровод. Эта схема дает возможность регулировать степень нагрева каждого прибора с помощью термостата, что значительно облегчает задачу по равномерному распределению температуры в здании. В зависимости от плана дома можно применить верхний или нижний монтаж подводной магистрали.
Верхний (вертикальный) удобен для зданий с большой площадью. Теплоноситель распределяется по приборам сверху вниз. Для этой схемы необходимо уделить особое внимание расчету мощности центробежного насоса, так как он должен будет обеспечивать не только циркуляцию воды по трубам. Он должен создавать такой напор воды, чтобы она с необходимой скоростью поднималась к верхним точкам распределения.
Нижняя (вертикальная) схема применима для домов с относительно небольшой площадью. Для двухэтажного здания рекомендуется сделать 2 отдельных контура труб для каждого этажа. Их протяженность должна быть примерно одинакова. В точке разветвления устанавливается тройник (для прямой и обратной трубы), который распределяет теплоноситель по разным контурам. Желателен монтаж трехходового клапана (о нем читайте тут) системой управления потоками.
С его помощью можно осуществлять распределение теплоносителя по контурам отопления.
Преимущества системы:
- Регулирование температуры для каждого прибора.
- Возможность выполнять ремонтные работы без отключения отопления – достаточно с помощью запорной арматуры перекрыть доступ воды в какой-либо из приборов.
- Установка водяного теплого пола.
Однако управление температурными режимами для каждого из приборов неудобно – нет общего блока, откуда бы осуществлялся контроль и регулирование подачи теплоносителя.
Коллекторная
Для домов с большой площадью рекомендуется применение коллекторной схемы отопления. Ее основным распределительным элементом является коллектор (гребенка). Он подключается к общей трубе подачи горячей воды, а затем с помощью отдельных выходов распределяет ее по разным контурам.
В этой схеме возможно не только управление температурными режимами от общих распределительных блоков на каждом этаже, но организация экономии расхода топлива. Установив смесительный блок, с помощью автоматической системы происходит смешивание горячей воды с охлажденной из обратной трубы до требуемой температуры.
Так как динамическое давление воды в такой системе неравномерно, то для каждого коллектора устанавливается центробежный насос. Он создает напор теплоносителя требуемой мощности. Причем на этапе распределения от котла отопления насосы монтируются для каждого разветвления отдельно.
Коллекторная система отопления двухэтажного дома должна быть точно рассчитана. Оптимальное значение давления воды, минимизация возникновения гидроудара — все это должно учитываться при проектировании. Поэтому рекомендуется воспользоваться услугами профильных компаний, которые занимаются расчетом и установкой подобного отопительного оборудования.
схема, фото, видео, что это такое
Устройство отопительной системы в частных домах – дело не просто. И если подойти к нему со всей серьезностью, то можно создать в доме комфортные температурные условия, не затрачивая при этом много денежных средств на приобретение тепловых ресурсов. Так, чаще всего люди отдают свое предпочтение коллекторным узлам, с помощью которых можно выполнить отопительную обвязку любой сложности и конфигурации.
Что такое коллекторная система отопления и как ее собрать собственноручно – в нашей статье.
Коллекторная система отопления имеет массу преимуществ. Она обеспечивает равномерный обогрев помещения, да и к тому же, посредством такого оборудования можно увеличивать или сокращать объем подаваемой тепловой энергии в отдельно взятой комнате. А это, в свою очередь, позволяет сократить расходы на приобретение энергоресурсов. Более того, оснащая коллектор для радиаторного отопления терморегулятором, можно контролировать и регулировать температурные условия, что обеспечивает более качественный и вместе с тем экономный обогрев.
Прежде чем приступать к сборке коллекторной системы отопления частного дома своими руками, нужно ознакомиться со всей необходимой информацией, касаемо комплектации этого блока и особенностей его монтажа.
С этой статьей читают: Коллекторный шкаф для теплого пола
Особенности устройства коллекторов
- Каждый из отводов гребенки (именно так ее называют строители) оснащается шаровым краном, что позволяет при необходимости отсечь обогревательные приборы без воздействия на общую отопительную систему.
- Распределительный коллектор отопления, выполненный своими руками, обвязывается одно- или двухконтурной магистралью.
- Разводка теплового контура от коллекторной установки осуществляется либо в напольной поверхности, либо в стеновом перекрытии, после чего выполняется подключение теплообменников.
- В том случае, если тепловой контур располагается в бетонной стяжке, то радиаторы должны в обязательном порядке оснащаться кранами Маевского или специальными клапанами для отвода воздуха из системы.
Используя для обвязки газовый или электрический котел можно выполнять как верхнее, так и нижнее подсоединение теплового трубопровода, тогда как для нагревателей, работающих на твердом топливе – только боковое.
ВИДЕО: Монтаж радиаторов коллекторной системы отопления
Типы подключений
Распределительный коллектор отопления, сделанный своими руками, может использовать с несколькими видами обогревательных узлов.
Отопление «теплый пол»
Если подойти к расчету отопительной системы со всей серьезностью, то можно обойтись и без стеновых радиаторов. Как? Просто – проведение тепловой магистрали непосредственно в напольной поверхности. Сами же контуры укладываются по определенным схемам: змейка, улитка и двойная змейка. Несмотря на то, что многие привыкли к централизованному обогреву, такой вариант сможет спокойно стать основным отопление дома, вне зависимости от площади помещений.
С этой статьей читают: Как уложить водяной теплый пол под плитку
Радиаторное отопление
К такому вариант обогрева распределительные блоки подключаются сбоку, снизу, сверху, по диагонали (вход сверху, выход на противоположном конце батареи снизу). В большинстве случаев применяется нижнее подключение. Во-первых, трубопровода не видно, поскольку он спрятан в полу, а во-вторых – по этой же причине осуществляется прогрев не только теплообменников, но и самой напольной поверхности.
Лучевая схема
Некоторые домовладельцы осуществляют разводку теплового контура под плинтусами, что исключает возможность прогрева поверхности пола.
Солнечный обогрев
Новый и не такой распространенный способ создания в доме комфортных температурных условий. Правда, он требует наличия специального оборудования. Но, опять-таки, если грамотно провести расчеты, то можно выполнить устройство системы отопления на солнечной энергии. Да, в качестве основного источника теплоэнергии это способ не годится, а вот в качестве дополнительно – это, пожалуйста.
С этой статьей читают: Солнечный коллектор для отопления дома своими руками
Сборка коллекторного узла
Перед тем, как делать коллектор для отопления своими руками, необходимо определиться какой вид трубопровода будет использоваться для обвязки отопительного контура.
Существует несколько основных видов труб, которые можно использовать для устройства обогрева частных домов, равно как и квартир многоэтажек:
- Нержавеющие или оцинкованные трубы. Они обладают массой преимуществ по сравнению с другими моделями, но вместе с тем их стоимость крайне высока, поэтому далеко не все домовладельцы могут позволить себе такое дорогое удовольствие.
- Трубы из сшитого полиэтилена. Самый дешевый вариант и самый не надежный. Безусловно, его можно использовать для обвязки обогревательных узлов, но срок его эксплуатации крайне низкий.
- Полипропилен. Сравнительно недорогой и очень качественный материал, из которого производятся трубы. А при правильном монтаже срок эксплуатации таких труб достигает полувека.
- Металлопластик. Более дорогой материал, который также широко используется в качестве элемента обвязки тепловых систем.
Рассмотрим, как сделать коллектор из полипропилена своими руками. Тем более, что на функциональность гребенки тип материала никоим образом не влияет.
Начнем с распределения контуров
Опытные специалисты советуют выводить отдельные магистрали на такие обогревательные устройства:
- установки «теплый пол» с использованием в качестве теплоносителя горячей воды – на каждое помещение по одной отдельной магистрали;
- обогрев комнат, температурные условия в котором отличаются от других помещений, вне зависимости, в какую сторону;
- прогрев отдельно взятого этажа или крыла дома.
Теперь что касается геометрических размеров гребенки, прибор должен быть таким, чтобы он с легкостью размещался в нише стенового перекрытия и одновременно был легким и доступным в регулировке. Наиболее оптимальное расстояние между отводами – 100-150 мм, а между подающими и обратными коллекторными блоками – 200-300 мм. Безусловно, все зависит исключительно от конкретного случая, и вы можете менять эти размеры. Но помните, вам должно быть удобно пользоваться этим устройством.
Трубопровод для подключения теплообменников делается диаметром ½ дюйма. Для самой же гребенки берется труба на 1-1½ дюйма, которая согласовывается с диаметром патрубков нагревателя.
Переходим к сборке
Чтобы сделать коллектор отопления из полипропилена своими руками понадобится специальное паяльное устройство. Если же в вашем инструментарии такового нет, то его можно взять в специализированном магазине напрокат.
ВИДЕО: Инструкция по монтажу коллекторов теплого пола и радиаторного отопления
Гребенку изготавливают из обрезков или остатков труб, применяя для ее обвязки фитинги. Для подачи и обратки коллекторной установки используют трубопровод Ø32 мм и тройниковые соединения 32/32/16 мм, которые припаиваются друг другу посредством аппарата.
Один конец трубы оснащается тройником 32/32/32, к нижней части которого крепим сливной кран, а к верхней – клапан для спуска воздуха. Другой конец гребенки оснащается вводным вентилем, к которому подключается труба подачи или обрата, ищущая от нагревательного элемента.
Отводы на 16 мм на подаче оснащаются запорными вентилями, а на обратке – расходомером. Распределительный блок располагается в специальной нише, в которой вставлен коллекторный шкаф для отопления.
Правильно выполненная разводка коллекторного блока обеспечит комфортные температурные условия проживания в вашем доме.
ВИДЕО: Коллекторное отопление
Схема отопления двухэтажного дома с теплым полом
Отопление двухэтажного дома теплым полом
Лучшая цена в Московской области при эталоном качестве
ПРИМЕРЫ СМЕТ
ОНЛАЙН СМЕТА ДЛЯ ВАШЕГО ДОМА ЗА 3 МИНУТЫ
НАШИ ОБЪЕКТЫ
Создание теплового комфорта – одна из главных задач, которая встает перед владельцами частных домов зимой и в межсезонье. Комбинированное отопление, включающее в себя теплый пол и радиаторы, позволяет решить этот вопрос.
В данной статье мы расскажем, как реализовать схему отопления двухэтажного дома с теплым полом, и на какие нюансы стоит обратить особое внимание.
Правильная схема отопления двухэтажного дома с теплым полом! Частые ошибки, нюансы, особенности монтажа!
Закажите обратный звонок и мы получите бесплатную консультацию от экспертов с опытом 13+ лет по выбору оборудования и монтажу отопления
трубопровод
печь или котел
работающие на любом типе топлива
радиаторы
расширительный
бак
дополнительное оборудование
в том числе насосы, датчики и т.д.
Цены на наши услуги вероятно самые честные
в Московском регионе
Не переплачивайте за не квалифицированную работу.
По нашей статистике 40% объектов где мы работаем — это исправление ошибок предыдущих специалистов.
Мы поможем не совершить самых частых ошибок ошибок.
Позвоните нам и задайте ваши вопросы!
+7 901-727-62-98
- Отопление только ночным тарифом накапливая тепло в Буферной емкости
- Заведение воды в дом, проектирование, разводка воды по дому
- Энергоэффективные радиаторы с управлением через интернет
- Проектирование, точный расчет длин контуров, укладка труб с КПД 97%
Поскольку любая схема отопления на второй этаж частного дома должна обеспечивать постоянную циркуляцию теплоносителя, при выборе системы можно остановиться на установке циркуляционного насоса.
У насосных схем есть важное преимущество: даже маломощное оборудование способно поддерживать нужное давление. Таким образом, горячая вода будет доставляться в любую точку трубопровода.
Примечательно, что для отопления второго этажа можно обойтись без насосов. Нагретая жидкость имеет свойство подниматься вверх, и при правильном подходе можно произвести монтаж системы, работающей за счет естественной циркуляции теплоносителя.
Отметим, что такие схемы требуют максимально простой разводки, а контур теплого пола должен подключаться отдельно, с использованием насоса.
пробковая подложка
- универсальный вариант покрытия, отличающийся экологической чистотой, упругостью, а также отличными показателями тепло- и звукоизоляции
пенополистирол
- практичный утеплитель, обладающий отличным уровнем звуко- и теплоизоляции, а также невосприимчивостью к агрессивным средам
полипропилен
- материал, покрытый лавсановой пленкой и оснащенный металлическим слоем. Металл способствует равномерному распределению тепла, а утеплитель выдерживает температуры до 90 градусов.
Наиболее оптимальная разводка отопления двухэтажного дома с теплым полом предусматривает реализацию двухтрубной схемы. Она позволяет регулировать уровень теплоотдачи каждого теплоносителя, изменяя микроклимат в помещениях. При монтаже двухтрубной системы применяется верхняя и нижняя схемы разводки. Рассмотрим их более детально.
С нижней разводкой
Вертикальные системы отопления двухэтажного частного дома с нижней разводкой реализуются следующим образом:
- От котла, по полу нижнего этажа, пускается подающий трубопровод.
- От магистрального трубопровода на второй этаж пускаются стояки, которые обеспечивают попадание горячей воды в радиаторы и трубы теплого пола.
- От каждого теплоносителя отводится труба обратного тока, которая переносит остывшую воду к котлу.
Для удаления воздуха из трубопровода используется воздушная труба и расширительный бак. Также радиаторы оснащаются кранами Маевского.
С верхней разводкой
Данная схема предусматривает подачу теплоносителя от котла на чердак или под потолочное покрытие второго этажа. После этого горячая вода спускается через несколько стояков, проходя все радиаторы и систему теплого пола.
В итоге теплоноситель возвращается по трубопроводу обратно в котел. В такой схеме отопления двухэтажного дома с котлом также предусмотрено оборудование, удаляющее пузырьки воздуха.
Решить эту задачу позволяет монтаж расширительного бака. Примечательно, что такой вариант эффективнее систем с нижней разводкой, поскольку в системе создается более высокое давление.
«Змейка»
- подходит для небольших помещений, а также комнат, поделенных на функциональные зоны. Это наиболее простая схема, не вызывающая сложностей при монтаже.
«Улитка»
- равномерно распределяет тепло и применяется чаще других схем. Такой способ предусматривает укладку труб по спирали, где горячий и остывший теплоноситель проходят параллельно.
Особенности планировки дома могут потребовать комбинирования схем отопления пола. Так, например, в коридоре и ванной можно применить «змейку», а в гостиной или спальне – «улитку».
Оптимальное место для монтажа расширительного бака – прямой участок трубопровода, для которого характерно минимальное количество завихрений. Его можно установить на участке разлива вблизи циркуляционного насоса.
Примечательно, что при отоплении частного двухэтажного дома электрическим или газовым котлом, расширительный бак может устанавливаться на любой высоте. Он используется для защиты системы от гидроударов, поэтому нет необходимости располагать его в самой высокой точке.
система
разводки труб
общие теплопотери
длина трубопровода
мощность радиаторов
Точные расчеты оптимального диаметра труб невозможны, поскольку одинакового результата можно достичь разными способами.
Таким образом, у владельцев частных домов есть два пути:
- Первый заключается в установке труб небольшого сечения для подачи горячей воды с большой скоростью.
- Второй предусматривает монтаж системы с трубами большого диаметра и малой интенсивностью движения теплоносителя.
Имея схему несложной системы отопления, сечение труб можно рассчитать самостоятельно.
В противном случае стоит доверить такую работу специалистам, у которых есть опыт монтажа отопления в двухэтажных домах с теплым полом.
демпферная лента
теплоизоляторы
арматурная сетка
трубы
изготовленные из металлопластика или полиэтилена
коллекторы
внешний или внутренний шкаф
в котором будет располагаться оборудование
Отметим, что наиболее востребованным является оборудование от зарубежных производителей, в частности Kermi, Oventrop и Uponor.
Перед покупкой комплектующих вы можете детально ознакомиться с их характеристиками и отзывами покупателей.
Не лишней будет и консультация со специалистом, который посоветует комплектующие в зависимости от особенностей схемы отопления.
1. Установка котла с
последующим монтажом труб
- На трубе, подающей теплоноситель, устанавливается расширительный бак (желательно закрытого типа).
3. Разводка труб
во всех помещениях
- а также укладка теплого пола. Установка крана на обратной трубе, главная задача которого – подпитка отопительной сети.
2. Монтаж циркуляционного
насоса на обратную трубу
- подающую горячую воду обратно в котел. Отводы, в свою очередь, крепятся и снабжаются запорной арматурой.
4. Соединение стояков
с радиаторами
- а также теплого пола с общей системой отопления.
Такая схема установки коллекторной системы отлично подходит для двухэтажных коттеджей с теплым полом. Она позволяет обогревать просторные помещения, при этом среди ее преимуществ выделяется практичность и удобство эксплуатации.
Первое, что нужно учесть при планировании схемы отопления двухэтажного дома – тип котла. От типа теплоносителя зависит итоговый результат и расходы на эксплуатацию системы. Наиболее оптимальным является отопление частного двухэтажного дома газовым котлом.
Единственным нюансом, препятствующим реализации такого варианта, может стать отсутствие газификации. В таком случае стоит прибегнуть к отоплению двухэтажного дома электрическим котлом.
Даже если работы выполняются без участия специалистов, разработку проекта инженерной системы лучше доверить профессионалам. Для этого следует заблаговременно обратиться в проектную компанию. Специалисты разработают подробный план будущей системы отопления, а также проверят, возможен ли ее монтаж в доме.
отсутствие расчетов
тепловых потерь объекта
приводящее к неэффективности системы
большая длина
теплового контура
приводящая к повышению
гидравлического сопротивления и, как следствие, плохой циркуляции воды
отсутствие компенсационных зазоров
из-за чего напольное покрытие деформируется
чрезмерно толстая или
тонкая стяжка над полом
Отметим, что при тонкой стяжке поверхность прогревается неравномерно, а при толстой система начинает работать «вхолостую»
Система теплого пола на втором этаже
Монтаж системы теплого пола на втором этаже делает нахождение в помещениях комфортным, особенно в холодное время года.
Среди преимуществ таких систем выделяется:
- сравнительно низкая температура воды в системе, обеспечивающая создание идеального микроклимата;
- возможность изменения температуры теплоносителя;
- экономия при эксплуатации, которой не удается достичь при использовании радиаторов;
- отсутствие сквозняков в комнатах.
Из недостатков таких систем выделяется возможность протечки трубопровода. Отметим, что такая проблема наблюдается только при неправильной укладке теплого пола.
Во всех остальных случаях система, при ее регулярном обслуживании, сохраняет свои эксплуатационные свойства на протяжении десятков лет.
Если вы задаетесь вопросом о том, сколько стоит отопление двухэтажного дома, рекомендуем обратить внимание на два фактора.
- Первый из них – размер помещений. Чем больше комнаты, в которых уложен теплый пол, тем больше будет общая длина трубопровода. При этом для больших коттеджей может потребоваться установка дорогого котла и мощных насосов.
- Второй фактор связан с выбором комплектующих. На них можно сэкономить, доверившись продукции от отечественных производителей
Монтаж системы отопления для частного двухэтажного дома сопряжен с трудностями. При этом вопросы возникают не только при установке котла или разводке труб, но и в процессе укладки теплого пола. В случае, если вы решили самостоятельно разработать и реализовать схему отопления, рекомендуем воспользоваться перечисленными рекомендациями.
Они помогут избежать типичных ошибок, с последствиями которых в процессе эксплуатации отопительных систем сталкиваются владельцы частных домов.
Смотрите видео как мы монтируем системы отопления под ключ на нашем YouTube канале
На видео рассказываю тонкости
которые не показать на сайте
Если у вас есть вопросы звоните!
+7 901-727-62-98
1
Мы работаем сами, не платим за офис
Экономия составляет 5%2
У нас нет директора который накручивает за работу свою надбавку
Павел ( основатель компании) работает со всеми, а не сидит в офисе тут сразу вы экономите 15%3
Мы не зарабатываем на стоимости материалов 2 конца
нам проще заработать на объемах работ чем, выкраивать на материалах.4
Мы считаем материалы до рубля и не завышаем смету на случай «а вдруг не хватит»
Мы привозим материалы строго под ваш объект и вы не переплачиваете.Примеры работ
Звенигород ТА 2 тонны
Монтаж котельной под ключ.
ТА не стандартных размеров,
котельная очень маленькая
Подробнее
Мотяково (Люберцы)
Котельная с Теплоаккумулятором, водоснабжение, Инженерные системы дома под ключ
Подробнее
КП Жюльверн
Отопление теплоаккумулятором, водоснабжение, рециркуляция UDC? внутрипольные конвекторы
Подробнее
Звенигород (ТА 2.2 тонны)
Отопление теплоаккумулятором, водоснабжение, рециркуляция UDC? внутрипольные конвекторы
Подробнее
СМОТРЕТЬ ВСЕ РАБОТЫ
Я Павел Андреев Основатель компании.
Помогу найти вам лучшее решение. Звоните, пишите!
1
Телефон
+7 901-727-62-982
3
4
Форма обратной связи
Система отопления 2-х этажного частного дома, схемы
Содержание статьи:
- Особенности отопления 2-х этажного дома
- Гравитационный нагрев или принудительная циркуляция?
- Разводка труб для отопления двухэтажного дома
- Правила устройства отопления
- Альтернативные варианты отопления двухэтажного дома
Основой любого отопительного проекта является правильно спроектированный контур. Он определяет порядок установки, характеристики компонентов и параметры всей системы. Особенно это касается теплоснабжения двухэтажного коттеджа или дачи. Система отопления 2-х этажного частного дома может быть построена по нескольким схемам.
Особенности отопления 2-х этажного дома
Общая схема отопления 2-х этажного дома
Специфика организации теплоснабжения зданий высотой более одного этажа заключается в равномерном распределении тепловой энергии от батарей по всему помещению. Поэтому необходимо решить вопрос – как сделать отопление в 2-х этажном доме с оптимальными параметрами.
Профессиональный дизайнер учитывает все нюансы. Оптимальный вариант – приобрести готовую схему или приспособить типовую для отопления дома. При решении данной задачи учитываются следующие факторы:
- Общая площадь здания и его характеристики. Отопление 2-х этажного частного дома своими руками возможно только при хорошем утеплении наружных стен, установке современных оконных конструкций.
- Планируемый бюджет. Это влияет на качество приобретаемых комплектующих и выбор схемы.
Сделать эффективное отопление частного 2-х этажного дома своими руками можно только после первичного анализа этих данных.
Для составления схемы разводки трубопроводов и элементов системы лучше всего использовать в качестве основы копию плана дома. Так можно рассчитать количество расходных материалов.
Гравитационный нагрев или принудительная циркуляция?
Гравитационный обогрев
В первую очередь необходимо определить оптимальный вариант циркуляции теплоносителя. Оно может быть гравитационным или вынужденным. Отопительная система 2-х этажного частного дома средней и большой площади строится на базе последней.
Работа гравитационной системы основана на естественной циркуляции теплоносителя, возникающей в результате его теплового расширения. При этом необходимо учитывать ограничения – длина трубопровода не должна быть более 60 м. п., для работы системы требуется стояк перепуска. Именно эти факторы определяют выбор схемы водяного отопления частного 2-х этажного дома с циркуляционным насосом.
Для теплоснабжения также может использоваться открытая или закрытая система. В первом случае схемы отопления 2-х этажного дома выполняются с горизонтальной разводкой, что не всегда удобно в плане монтажа и эксплуатации. Оптимальный вариант – установка замкнутого контура. Он имеет следующие преимущества:
- Возможность горизонтальной прокладки трубопроводов. Это позволяет минимизировать пространство, необходимое для установки.
- Улучшенная циркуляция за счет повышения давления в системе — с 1,5 до 6 бар.
- Тепловыделение для всех устройств (радиаторов и аккумуляторов) будет одинаковым.
Аналогичные схемы отопления 2-х этажного дома должны иметь в своей комплектации циркуляционный насос. Без этого невозможно обеспечить нормальную скорость теплоносителя.
Сделать качественное отопление в 2-х этажном доме можно только после расчета его теплопотерь.
Разводка труб для отопления двухэтажного дома
Однотрубная конструкция
Следующий шаг – выбор схемы разводки. Он влияет на расход теплоносителя, степень охлаждения и возможность регулирования характеристик теплоснабжения.
Проект отопления 2-х этажного частного дома своими руками основан на анализе всех факторов. Рассмотрим наиболее важные из них, влияющие на выбор разводки питающих линий:
- Одинарная трубка. В системе всего один трубопровод, к которому последовательно подключаются радиаторы. Для однотрубного отопления частного 2-х этажного дома своими руками характерно быстрое остывание теплоносителя. Поэтому его используют для обогрева зданий небольшой площадью до 80 м²;
- Двухтрубный. Он предназначен для равномерного распределения тепла. Дополнительная обратка позволяет соединять батареи последовательно, что снижает потери тепла при циркуляции теплоносителя. Оптимальный вариант низкотемпературной системы отопления 2-х этажного частного дома;
- Коллектор. С его помощью можно сделать несколько отдельных контуров отопления, подключенных к одному распределительному коллектору. В коллекторной схеме водяного отопления частного 2-х этажного дома можно регулировать объем расхода горячей воды в каждом отдельном контуре. Недостатком является большое количество необходимых материалов.
Важным моментом является выбор материала для изготовления труб. В закрытой схеме отопления 2-х этажного дома рекомендуется использовать полипропиленовые трубы. Важно учитывать, что максимально допустимая температура горячей воды не должна превышать +90 °С.
Также обязательна установка запорной и предохранительной арматуры. К последним относятся воздухоотводчики, выпускные клапаны и расширительные бачки.
В качестве теплоносителя чаще всего используют воду или антифриз. Последнее предпочтительнее, если существует вероятность того, что низкие температуры повлияют на систему.
Правила устройства отопления
Комплексная схема теплоснабжения
Выбрав оптимальную схему теплоснабжения, можно переходить к практической реализации плана обустройства двухэтажного дома. На первом этапе план корректируется и адаптируется под конкретный коттедж или дачу.
Если за основу была выбрана самотечная схема теплоснабжения, то следует соблюдать следующие правила монтажа ее компонентов:
- Обязательный уклон трубы. В подающей линии уклон от котла, в обратной — к нему. В среднем уклон должен составлять 5-10 мм на 1 м.
- Диаметр трубопроводов. Для гравитационной системы рекомендуется выбирать трубы большого сечения – около 40 мм. Таким образом можно уменьшить влияние трения воды о внутреннюю поверхность автомобильных дорог на циркуляцию.
- Крепление должно располагаться на расстоянии 60-70 мм друг от друга.
Для контроля степени нагрева теплоносителя на ответственных участках трубопровода устанавливаются датчики температуры. В системе обязательно должен быть узел добавления охлаждающей жидкости. Чаще всего это делается через расширительный бачок, расположенный в самой высокой точке контура.
Коллекторный контур отопления
При принудительном циркуляционном отоплении особое внимание уделяется подбору дополнительных компонентов. Кроме труб, радиаторов и котла в схеме теплоснабжения должны присутствовать следующие компоненты:
- Расширительный бачок. Устанавливается перед входом обратки в котел.
- Группа безопасности, включая воздухоотводчик, выпускной клапан и манометр. Устанавливается на линии подачи.
- Правильная обвязка радиаторов — установка терморегуляторов и кранов Маевского.
Для системы с принудительной циркуляцией чаще всего выбирают двухтрубную или многотрубную компоновку труб. Однотрубная схема будет неэффективной, так как не сможет обеспечить оптимальные показатели для радиаторов отопления.
Проектирование коллекторного отопления – сложная задача. Самостоятельно составить схему и подобрать комплектующие в этом случае очень сложно, поэтому эту работу лучше доверить специализированным компаниям.
Для коллекторной системы теплоснабжения в обвязке каждой гребенки должен быть установлен циркуляционный насос.
Альтернативные варианты отопления двухэтажного дома
Геотермальное отопление
В некоторых случаях установка водяного отопления невозможна или нецелесообразна. В настоящее время возможно сделать другой вид теплоснабжения в 2-х этажном доме с использованием альтернативных источников тепловой энергии.
Наиболее эффективным является геотермальное отопление. При правильной организации он практически не зависит от внешних погодных условий. Если помимо отопления 2-х этажного частного дома вам необходимо сделать еще и систему горячего водоснабжения своими руками – установите солнечные коллекторы.
Солнечные коллекторы в отоплении
Зимой их эффективность низкая. Поэтому солнечные коллекторы работают только вместе с основной системой отопления частного двухэтажного дома. Преимуществом такой схемы является возможность ее использования для нагрева хозяйственно-питьевой воды в летний период.
Еще один вариант – установить систему пленочного электрообогрева. Принцип его работы основан на резистивном эффекте — при прохождении тока через углеродные полосы генерируются ИК-волны. Они, в свою очередь, нагревают поверхность предметов, попадающих в сферу действия ПЛЭН. Однако для такой системы обязательным условием является хорошая теплоизоляция здания. Максимально возможная мощность схемы оставляет порядка 220 Вт/м². Поэтому потери тепла в доме должны быть минимальными.
Все они отличаются высокой стоимостью композитных компонентов. Поэтому чаще всего используются традиционные системы отопления 2-х этажного частного дома с газовыми или твердотопливными котлами.
На видео показан пример коллекторного отопления 2-х этажного дома.
Отопление дома вакуумными трубами
В этой статье описывается дом, построенный кем-то на озере Биг-Бар в Британской Колумбии. прибл. 200 км к северо-западу от Камлупса. Домовладелец планировал с самого начала попытаться обогреть дом с помощью солнечного водяного отопления.
При попытке внедрить какой-либо проект по возобновляемым источникам энергии в здание имеет смысл в первую очередь убедиться, что дом максимально изолирован и эффективен, поскольку это сведет к минимуму потребность в замене невозобновляемой энергии. В этой статье описывается система и дом, чтобы помочь другим людям, которые хотят установить солнечного нагрева воды в доме. Помните, что эта система также применима и к коммерческим зданиям.
Статья является продолжением предыдущей статьи о солнечные резервуары для хранения горячей воды , описывающие экономичные большие солнечные резервуары, которые можно использовать в этих проектах.
Прочитав статью о резервуарах для хранения воды на солнечной энергии, вы теперь поймете, зачем вам нужны большие резервуары для систем горячего водоснабжения, поэтому вернемся к истории дома.
Общая информация о доме
- Дом площадью 2300 кв. футов с дополнительной гостевой комнатой площадью 550 кв. футов. Дом хорошо утеплен.
- Крыша на южной стороне, 50 футов от берега озера. Крыша, обращенная на юг, означает четкую линию участка для солнечных коллекторов, которые собирают солнечный свет.
- Крыша 4/12 ската
- Два гаража [всего 1100 футов].
- Бетонные настилы с покрытием [1000 кв. футов]
- Все помещения проложены трубами теплого пола, уложенными в бетонные полы.
- Прибл. 3500 футов полиэтиленовой трубы диаметром 1/2 дюйма, закопанной в бетонный пол дома
- Прибл. 2500 кв. футов 1/2-дюймовой трубы PEX в полах гаража для отопления
- Прибл. 1000 кв. футов 1/2-дюймовой трубы PEX в крытых палубах.
- Подъезды, гаражи и апартаменты разделены на 7 отопительных зон, а дом разделен еще на 5 или 6 зон.
- От резервуара до коллекторов около 200 футов гибкой изолированной трубы из нержавеющей стали диаметром 3/4 дюйма.
Резервуар для хранения солнечной энергии
Во время планирования строительства домовладелец установил резервуар для воды на 1700 галлонов (да, 1700) в изолированном подвале, пока строился фундамент.
Бак был куплен у Barr Plastics в Абботсфорде, Британская Колумбия. Танк стоил около 1500 долларов. Нам сказали, что доставка аналогичного танка в Альберту будет стоить менее 200 долларов.
Затем вокруг резервуара построили дом. Если вы думаете о строительстве дома и хотите включить солнечную систему нагрева воды, вам нужно запланировать установку большого резервуара во время строительства. Как правило, невозможно установить резервуар такого размера после того, как дом построен. Возможно, вам не понадобится такой большой резервуар, но не забывайте планировать заранее.
Этот вид (вверху) с фундаментом для гостевой комнаты на переднем плане, который будет засыпан плитой на уровне земли, двое ближайших мужчин стоят в зоне, предназначенной для резервуара для хранения, а справа от них находится гараж # 1 для обратной засыпки.
Резервуар находится в изолированном бетонном помещении в подвале. Комната с резервуаром находится более или менее в центре дома и ниже механической комнаты на первом этаже, где располагался меньший резервуар для воды на 60 галлонов и все гидравлические коллекторы.
На этом фото вы можете увидеть вход в резервуар в полу механической комнаты.
Затем владелец заполнил щель баком на 1700 галлонов со всеми запасными частями изоляции, оставшимися от постройки дома (без затрат на утилизацию), а затем запенил сверху.
Этот бак был наполнен водой. Начальная температура воды в резервуаре объемом 1700 галлонов составляла 35 градусов по Фаренгейту (1,66 градуса по Цельсию).
Энергия, хранящаяся в баке.
Четыре вакуумных трубчатых коллектора по 30 труб (120 трубок) были установлены на крыше, из них только 90 трубок были первоначально установлены и подключены к 1 ноября 2010 г., готовые к протоку. Эти 90 трубок нагрели 1700 галлонов воды до 72 градусов по Фаренгейту ( 22,2 град С) к концу декабря.
Помните, что у этой системы было всего 2 месяца пасмурной и холодной погоды в Британской Колумбии, чтобы нагреть резервуар. Ноябрь и декабрь — 2 из 3 худших месяцев для сбора солнечной энергии. Когда добавятся дополнительные трубы и будет дано лето для обогрева резервуара, этот резервуар будет накапливать огромное количество тепла.
Солнечные теплообменники.
В баке на 1700 галлонов было 3 катушки меди. Поскольку резервуар не был специально разработан для использования в качестве солнечного резервуара, владельцу пришлось придумать способ подвесить змеевики теплообменника в резервуаре. У него была старая алюминиевая лестница, которую он протолкнул через крышку люка бака и повесил в бак. Змеевики теплообменника (медные змеевики) были подвешены к лестнице в резервуаре.
Вы можете видеть на картинке ниже первую катушку, прикрепленную к лестнице внутри резервуара.
В резервуаре были установлены следующие змеевики солнечного теплообменника
- 150-футовый медный змеевик от солнечных коллекторов до резервуара — он нагревает резервуар.
- 100-футовый медный змеевик, который пропускает жидкость для обогрева пола через бак, чтобы сначала нагреться, прежде чем течь в трубы для обогрева пола.
- 100-футовый медный змеевик, который предварительно нагревает всю воду для бытовых нужд, поступающую из сети в бак горячей воды.
- 100-футовый медный змеевик из резервного электронагревателя.
Насосная станция Solar
Насосная станция Solarbloc запрограммирована на включение, когда температура коллектора на 10 градусов выше температуры нагреваемого ею резервуара. В этом случае он включается, когда температура коллектора достигает 100 градусов по Фаренгейту (37,8 градусов по Цельсию). Солнечная насосная станция Solarbloc будет перекачивать смесь гликоля и воды с замкнутым контуром через коллекторы, где она нагревается перед тем, как пройти через змеевик в бак емкостью 1700 галлонов.
В ноябре и декабре 2011 года самая низкая температура на улице была -25 градусов по Цельсию (-13 градусов по Фаренгейту), и коллектор все еще был покрыт инеем, но коллектор быстро нагревался до 100 градусов по Фаренгейту, когда включался солнечный насос.
Когда бак нагревается, Solarbloc решает включиться, как только температура коллектора превысит температуру бака и сможет нагреть бак. С помощью насоса с регулируемой скоростью в насосной станции гелиоустановки скорость потока регулируется для обеспечения оптимальной температуры гликоля, чтобы максимизировать передачу тепла в большой бак гелиоустановки.
Преимущества больших резервуаров для воды, получаемых солнечными батареями
Солнечные коллекторы работают более эффективно при нагреве низкотемпературной воды в резервуаре. Поскольку солнечные коллекторы нагревают резервуар, это означает, что эффективность коллекторов снижается по мере нагревания резервуара. Следовательно, в больших резервуарах вода не такая горячая, но ее больше, поэтому ваши коллекторы работают более эффективно дольше и максимально эффективно собирают тепло. Это можно увидеть на графике ниже.
На приведенном выше графике линия наклонена вниз вправо. Кривая мощности всех солнечных коллекторов имеет одинаковый наклон. Все это означает, что при нагреве воды, чем холоднее нагреваемая вода, тем эффективнее коллектор.
По оси X показан перепад температур, т.е. перепад между температурой коллектора и нагреваемой им воды. С левой стороны максимальный КПД приходится на ось X = 0. Мощность (Вт) равна 1762. Справа при X = 100 выходная мощность падает примерно до 1180.
Упрощенное объяснение того, что это означает на практике, состоит в том, что с очень большим солнечным резервуаром, когда в резервуаре 50 градусов по Фаренгейту, утром, как только взойдет солнце, как только они будут около 60 градусов по Фаренгейту, они будут нагревать бак. Солнечные насосные станции обычно настроены на включение насоса, когда коллекторы нагреваются на 10 градусов выше температуры бака.
Разница температур в этом случае составляет всего 10 градусов, поэтому они работают очень эффективно.
Поскольку в баке объемом 1700 галлонов содержится такой большой объем воды, температура не поднимается очень быстро, так как бак накапливает много тепла. Когда солнце достигнет полудня, коллекторы будут очень горячими, а разница температур между резервуаром и коллектором будет выше, т.е. эффективность снижается. Однако, когда солнце садится днем и вечером, поскольку температура резервуара все еще довольно низкая (но в нем хранится много БТЕ), коллекторы все еще могут нагревать резервуар, поскольку коллекторы остывают на закате.
Помните, что по мере того, как температура коллектора падает, эффективность коллекторов увеличивается по мере захода солнца вплоть до того момента, когда температура коллектора падает ниже температуры бака.
Сравните это с тем, что происходит, когда вы нагреваете небольшой резервуар. Поскольку небольшой бак нагревается быстро, коллекторы могут нагревать его только тогда, когда они горячее бака. Летом аквариум на 40 или 60 галлонов может быть очень горячим от 60 до 80 градусов по Цельсию (140 градусов по Фаренгейту или 176 градусов по Фаренгейту) к полудню. Это означает, что как только резервуар достигает максимальной температуры, солнечная система с замкнутым контуром должна начать «сбрасывать» любое избыточное тепло. Затем во второй половине дня солнечные коллекторы и вы тратите впустую тепло, которое можно было бы собрать и сохранить, даже если они все еще будут очень горячими. Поскольку они начинают остывать в течение дня и вечера, маленький резервуар все еще будет очень горячим, поэтому солнечный нагрев резервуара невозможен.
Солнечные коллекторы с вакуумными трубками
Как мы описали в этой статье «Отопление домов с помощью солнечной энергии», если у вас нет бесконечного бюджета или вы живете на Гавайях, даже не думайте пытаться обогреть здание с помощью плоских солнечных коллекторов. Вакуумные трубчатые коллекторы могут производить на 1100% больше тепла в холодных облачных условиях, чем плоские коллекторы.
В этом доме владелец приобрел 4 коллектора по 30 трубок. Однако на момент написания были установлены только 3 коллектора (90 трубок), а трубопроводы еще не были полностью изолированы.
Теплые полы — единственный способ по-настоящему обогреть здание
.Как мы обсуждали в разделе «Отопление домов с помощью солнечной энергии», единственный действительно эффективный способ обогрева дома — это подогрев пола. Вы запускаете теплую воду через пол (скажем, в 20 градусов C). Это означает, что пол, по которому вы идете, теплый, теплый воздух поднимается над вашей головой и заставляет вас чувствовать себя теплее с более низкой температурой воды.
В этом доме теплоноситель пола проходит через теплообменник в резервуаре объемом 1700 галлонов, прежде чем попасть в различные зоны дома, при этом пол сначала нагревается за счет солнечного тепла. Вы можете увидеть солнечную насосную станцию Solarbloc на стене выше, а также различные красные трубы, питающие различные зоны дома.
Владелец установил резервный электронагреватель для повышения температуры отопления, если в доме было слишком холодно. На момент написания этой статьи владелец сказал, что этот резервный обогреватель еще не был нужен (с ноября по середину января 2012 г. )
В обычной системе отопления подогрев пола настраивается владельцем дома, вероятно, примерно на 20 градусов. C. В «нормальном» доме в системе подогрева пола можно регулировать температуру пола, чтобы прокачивать жидкость через пол при температуре 20 градусов все время для поддержания комнатной температуры.
В этом случае жидкость контура пола сначала прокачивается через змеевик теплообменника в баке на 1700 галлонов. Это делается для того, чтобы убедиться, что жидкость выходит из бака уже нагретой до температуры бака. Большой объем тепла в большом объеме воды означает, что жидкость контура пола будет более или менее иметь температуру солнечного бака объемом 1700 галлонов.
Система была подключена к сети только 1 ноября 201 года, и к концу декабря температура около 1700 галлонов воды была повышена солнечной системой с 35 градусов по Фаренгейту до 73 градусов по Фаренгейту. Владелец сообщил, что когда в баке было около 73 градусов по Фаренгейту, за ночь температура в баке опускалась примерно на 1,5 градуса при обогреве дома. На следующий день резервуар получает повышение температуры, когда снова включается солнечная энергия.
73 градуса по Фаренгейту = около 22 градусов по Цельсию, что достаточно для обогрева пола дома.
На практике это может подаваться через встроенный водонагреватель, чтобы повысить температуру жидкости контура пола до 20 градусов (или любой другой температуры, которую вы хотите иметь в доме), если резервуар предварительного нагрева солнечной энергии недостаточно горячий.
В этом случае, однако, в системе нет встроенного нагревателя, поэтому температура жидкости в полу будет колебаться в зависимости от температуры солнечного бака. Температура в резервуаре будет колебаться: вверх из-за большего количества солнца или вниз из-за потери тепла в течение ночи.
Владелец сообщил, что главный дом (около 2500 кв. футов) отапливался за счет подогрева пола, а не гаражей и террас, однако резервный электрический обогреватель еще не включился, чтобы усилить подогрев пола в доме. , и это несмотря на то, что температура наружного воздуха упала до -25 градусов по Цельсию. 55 градусов по Фаренгейту в течение примерно 7 дней, что было слишком низко, чтобы действительно нагреть дом, однако это показывает важность наличия большого резервуара, резервуар действует как хранилище тепла.
Владелец сообщил «…после нескольких дней пасмурности и снега при -10 град. в баке было 55 град., сегодня в 8.45 (13 февраля 2012 г.) включился насос и в 16.30 бак был на 60 град. Я еще не установил 30 труб и не закончил изоляцию трубопроводов к коллекторам».
Это настоящее достижение. На данный момент установлено всего 90 трубок, что является очень небольшим количеством коллекторов. Обычно мы рекомендуем более 3 коллекторов для отопления дома такого размера.
Сколько БТЕ производит солнечная система?
Помните, что эта система установлена лишь частично и еще не полностью изолирована, поэтому потери тепла будут больше, чем когда она будет полностью завершена.
Требуется 8,34 БТЕ, чтобы нагреть 1 галлон воды на 1 градус по Фаренгейту.
Следовательно, 1700 галлонов на 5 градусов = прибл. 71 000 БТЕ (в пасмурный, холодный день в феврале 2012 г.)
Эта фотография ниже была сделана владельцем и отправлена вместе с этим комментарием…. «даже в снег или мороз открытые участки коллекторов собирают тепло, с боков, пока не сойдет снег или иней… после нескольких дней пасмурности и снега при -10 град. в баке было 55 град. , сегодня в 8.45 включился насос, а в 4.30 в баке было 60 градусов. Я еще не установил 30 труб и не закончил изоляцию трубопроводов к коллекторам».
Резюме
Существует множество практических правил для солнечного отопления. Мы часто видели оценки (и использовали их сами) ок. 30 труб на каждые 100 кв. футов дома. Однако это число охватывает широкий спектр «средних» домов, включая принудительное воздушное отопление, которое очень неэффективно и может сильно варьироваться в большую или меньшую сторону.
Есть много факторов, которые мы описали в этой статье здесь. » Отопление домов солнечными батареями »
В этом примере интересно показать, что даже небольшое количество вакуумных труб может помочь обогреть дом, если вы проектируете и строите дом с учетом экономии энергии с самого начала.
Дизайн дома с пассивной солнечной батареей | Министерство энергетики
Энергосбережение
Изображение
Пассивное солнечное проектирование использует преимущества расположения здания, климата и материалов для минимизации энергопотребления. Хорошо спроектированный пассивный солнечный дом сначала снижает нагрузку на отопление и охлаждение за счет стратегий энергоэффективности , а затем полностью или частично удовлетворяет эти сниженные нагрузки за счет солнечной энергии. Из-за небольшой тепловой нагрузки современных домов очень важно избегать чрезмерного размера стекла, выходящего на юг, и обеспечивать правильное затенение выходящего на юг стекла, чтобы предотвратить перегрев и повышенную нагрузку на охлаждение весной и осенью.
Энергоэффективность прежде всего
Прежде чем добавить солнечные элементы в свой новый или уже существующий дом, помните, что энергоэффективность является наиболее рентабельной стратегией сокращения счетов за отопление и охлаждение. Выбирайте профессионалов-строителей, имеющих опыт проектирования и строительства энергоэффективных домов, и работайте с ними над оптимизацией энергоэффективности вашего дома. Если вы реконструируете существующий дом, первым шагом будет проведение энергетического аудита дома , чтобы определить приоритетность наиболее рентабельных мер по повышению энергоэффективности.
Выбор сайта
Если вы планируете новый пассивный солнечный дом, часть южной стороны вашего дома должна иметь беспрепятственный «вид» на солнце. Подумайте о возможном будущем использовании земли к югу от вашего участка — маленькие деревья станут высокими деревьями, а будущее многоэтажное здание может заблокировать доступ вашего дома к солнцу. В некоторых районах зонирование или другие правила землепользования защищают доступ землевладельцев к солнечной энергии. Если в вашем регионе доступ к солнечным лучам не защищен, ищите участок, расположенный глубоко с севера на юг, и поместите дом в северной части участка.
Как работает пассивный солнечный дизайн дома
Проще говоря, пассивный солнечный дом собирает тепло, когда солнце светит через окна, выходящие на юг, и сохраняет его в материалах, которые накапливают тепло, известных как тепловая масса. Доля тепловой нагрузки дома, которую может удовлетворить пассивная солнечная конструкция, называется пассивной солнечной долей и зависит от площади остекления и количества тепловой массы. Идеальное соотношение тепловой массы и остекления зависит от климата. Хорошо спроектированные пассивные солнечные дома также обеспечивают дневной свет в течение всего года и комфорт в сезон охлаждения за счет использования ночной вентиляции.
Чтобы быть успешным, проект пассивного солнечного дома должен включать в себя несколько основных элементов, которые работают вместе:
- Правильно ориентированные окна . Как правило, окна или другие устройства, собирающие солнечную энергию, должны быть обращены в пределах 30 градусов от истинного юга и не должны быть затенены в отопительный сезон другими зданиями или деревьями с 9 до 15 часов. каждый день. Весной, осенью и в холодное время года окна следует затенять, чтобы избежать перегрева. Обязательно следите за чистотой оконных стекол.
- Термическая масса . Тепловая масса в пассивном солнечном доме — обычно из бетона, кирпича, камня и плитки — поглощает тепло солнечного света в течение отопительного сезона и поглощает тепло из теплого воздуха в доме в сезон охлаждения. Другие термомассовые материалы, такие как вода и продукты фазового перехода, более эффективно сохраняют тепло, но каменная кладка имеет то преимущество, что выполняет двойную функцию в качестве конструкционного и / или отделочного материала. В хорошо изолированных домах в умеренном климате может быть достаточно тепловой массы, присущей домашней мебели и гипсокартону, что устраняет необходимость в дополнительных материалах для хранения тепла. Убедитесь, что предметы не блокируют солнечный свет на материалах из термомассы.
- Распределительные механизмы . Солнечное тепло передается оттуда, где оно собирается и хранится, в разные части дома путем теплопроводности, конвекции и излучения. В некоторых домах небольшие вентиляторы и воздуходувки помогают распределять тепло. Теплопроводность возникает, когда тепло перемещается между двумя объектами, находящимися в непосредственном контакте друг с другом, например, когда нагретый солнцем пол согревает ваши босые ноги. Конвекция – это передача тепла через жидкость, такую как воздух или вода, и в пассивных солнечных домах часто используется конвекция для перемещения воздуха из более теплых областей – например, солнечного пространства – в остальную часть дома. Излучение это то, что вы чувствуете, когда стоите рядом с дровяной печью или солнечным окном и чувствуете его тепло на своей коже. Более темные цвета поглощают больше тепла, чем более светлые, и являются лучшим выбором для тепловой массы в пассивных солнечных домах.
- Стратегии управления . Свесы крыши подходящего размера могут обеспечить тень для вертикальных южных окон в летние месяцы. Другие подходы к управлению включают электронные датчики, такие как дифференциальный термостат, который сигнализирует о включении вентилятора; работающие вентиляционные отверстия и заслонки, которые позволяют или ограничивают поток тепла; жалюзи с низким коэффициентом излучения; изолирующие жалюзи в рабочем состоянии; и навесы.
Уточнение дизайна
Несмотря на концептуальную простоту, успешный пассивный солнечный дом требует, чтобы ряд деталей и переменных были сбалансированы. Опытный дизайнер может использовать компьютерную модель для моделирования деталей пассивного солнечного дома в различных конфигурациях, пока дизайн не будет соответствовать месту, а также бюджету владельца, эстетическим предпочтениям и требованиям к производительности.
Некоторые из элементов, которые рассмотрит дизайнер, включают:
- Изоляция и воздушная изоляция
- Расположение окна, тип остекления и затенение окна
- Расположение и тип тепловой массы.
- Вспомогательные системы отопления и охлаждения.
Разработчик применит эти элементы, используя методы пассивного солнечного проектирования, которые включают прямое усиление, косвенное усиление и изолированное усиление.
Прямое усиление
В конструкции с прямым усилением солнечный свет проникает в дом через окна, выходящие на юг, и попадает на каменные полы и/или стены, которые поглощают и накапливают солнечное тепло. Когда помещение ночью охлаждается, тепловая масса отдает тепло в дом.
Некоторые строители и домовладельцы используют заполненные водой контейнеры, расположенные внутри жилых помещений, для поглощения и хранения солнечного тепла. Хотя вода хранит в два раза больше тепла, чем кирпичная кладка на кубический фут объема, накопление тепла водой требует тщательно спроектированной структурной поддержки. Преимущество водяного теплоаккумулятора заключается в том, что его можно установить в существующем доме, если конструкция может выдержать вес.
Косвенное усиление (Стена Тромба)
В пассивном солнечном доме с непрямым усилением имеется теплоаккумулятор между окнами, выходящими на юг, и жилыми помещениями. Наиболее распространенным подходом с непрямым усилением является стена Тромба.
Стена состоит из каменной стены толщиной от 8 до 16 дюймов на южной стороне дома. Одинарный или двойной слой стекла, установленный примерно на один дюйм или меньше перед темной стеной, поглощает солнечное тепло, которое накапливается в массе стены. Тепло мигрирует через стену и излучается в жилое пространство. Тепло проходит через каменную стену со средней скоростью один дюйм в час, поэтому тепло, поглощенное снаружи бетонной стены толщиной 8 дюймов в полдень, войдет во внутреннее жилое пространство около 8 часов вечера.
Изолированное усиление (Sunspaces)
Наиболее распространенная конструкция пассивного солнечного дома с изолированным усилением — это солнечное пространство, которое может быть закрыто от дома дверями, окнами и другими действующими отверстиями. Также известный как солярий, солнечная комната или солярий, солярий может быть включен в новый дизайн дома или добавлен к существующему дому.
Солнечные площадки не следует путать с теплицами, предназначенными для выращивания растений. Солнечные пространства выполняют три основные функции: они обеспечивают дополнительное тепло, солнечное пространство для выращивания растений и приятное жилое пространство. Конструктивные соображения для этих трех функций очень разные, и для реализации всех трех функций требуются компромиссы.
Пассивный солнечный дизайн дома для летнего комфорта
Опытные проектировщики домов с использованием пассивных солнечных батарей планируют комфорт как летом, так и зимой. Пассивный солнечный дом требует тщательного проектирования и размещения, которые зависят от местных климатических условий.
В большинстве климатических условий потребуется навес или другие устройства, такие как навесы, ставни и решетки, чтобы блокировать поступление солнечного тепла летом. Ландшафтный дизайн также может помочь сохранить комфорт в пассивном солнечном доме в сезон охлаждения. Если вы рассматриваете пассивный солнечный дизайн для нового дома или крупной реконструкции, проконсультируйтесь с архитектором, знакомым с пассивными солнечными технологиями.
- Учить больше
Пассивный солнечный дизайн дома
Солярии и солярии Узнать больше
Энергосберегающие оконные покрытия Узнать больше
Энергоэффективное озеленение Узнать больше
Дом на пассивной солнечной энергии 1980-х годов
Дизайн этого двухэтажного дома в Боулдере, штат Колорадо, соответствует вечным принципам пассивной солнечной энергии
Еще в начале 1980-х я построил пассивный солнечный дом площадью 1480 квадратных футов в Боулдере, штат Колорадо. С тех пор в активном солнечном оборудовании произошли существенные улучшения. Но сегодняшние принципы пассивного солнечного проектирования очень похожи на принципы, проповедуемые в начале 1980-х годов. Солнечная энергия обеспечивает почти все зимнее отопление и горячую воду для этого дома. Экономия средств, которую я получил за счет отказа от системы центрального отопления, была вложена в тепловую массу, дополнительную изоляцию и лучшее остекление, поэтому никаких дополнительных затрат на строительство по сравнению с обычным строительством не потребовалось.
Солнечное отопление с резервным электричеством
Строительство началось в середине 1982 года, и я переехал сюда через год. В течение следующих двух лет я работал полный рабочий день, выполняя внутренние работы и ландшафтный дизайн.
Большая часть потребностей дома в зимнем отоплении удовлетворяется за счет окон дома, выходящих на юг. Солнечное тепло аккумулируется в массивном перекрытии (бетонная плита, покрытая плиткой) и удерживается сверхизолированной оболочкой здания. Два пассивных солнечных (периодических) резервуара для горячей воды обеспечивали почти все горячее водоснабжение дома. Электрическое лучистое тепло и небольшой электрический бак для горячей воды служат резервом.
Расчеты кондуктивных потерь тепла, проникновения воздуха и солнечного излучения были выполнены для каждой отдельной комнаты в рамках процесса проектирования. Счета за отопление зимой составляли примерно 25 долларов в месяц (в долларах 2014 года) в холодном (5600 градусов тепла в день), но солнечном зимнем климате. Коммунальные расходы настолько низки, что стоимость теплового насоса или системы центрального отопления не может быть оправдана.
Температуры остаются в пределах комфортного диапазона
Окна главной жилой зоны, выходящие на юг, благодаря массивному полу и суперизоляции привели к типичному зимнему дневному колебанию температуры в помещении от 68°F до 78°F. После пасмурного дня к следующему утру температура упала до 65 ° F без использования резервного тепла. Очень редко после двух и более пасмурных зимних дней подряд температура опускалась до 63°F. Самая низкая зарегистрированная температура в помещении была 59°F; такая температура наблюдалась один раз в пять лет после нескольких пасмурных дней без использования резервного тепла.
В самый холодный период за последние пять лет температура наружного воздуха оставалась ниже 0°F в течение пяти дней, опускаясь ночью до -15°F. Тем не менее, температура в помещении в основной жилой зоне на первом этаже поднялась до 70 градусов по Цельсию и упала примерно до 65 ° F к раннему утру, без использования резервного тепла.
Наверху в спальнях резервное отопление использовалось на ночь только в самые холодные ночи в занятых спальнях. Типичные колебания температуры в помещении в зимний день составляли от 65°F до 82°F. Каждая из трех спален наверху имеет раздвижную стеклянную дверь, выходящую на юг, ведущую на общую террасу, которая летом затеняет окна внизу.
Простой дизайн
Дом представляет собой двухэтажный дом размером 20 x 40 футов с пристроенным гаражом на северной стороне, напоминающий колониальный дизайн или солонку. Фундамент дома состоит из бетонных балок по периметру, окружающих плиту на уровне земли. Крыша обрамлена фермами. Кедровый сайдинг и кровля из кедровой черепицы соответствовали стилю, требуемому Комитетом архитектурного контроля квартала.
Основная жилая площадь на первом этаже имеет открытую планировку с кухней, гостиной и столовой. Лестница П-образная. Есть дверной проем в гараж и короткий коридор с прачечной и полуванной.
Наверху находятся три спальни, выходящие на юг, один кабинет, выходящий на север, и полностью оборудованная ванная комната. Восточная сторона была предназначена для более поздней пристройки. Пристройка может добавить вход в шлюз, формальную гостиную и столовую, а также расширить главную спальню и добавить еще одну ванную комнату.
Пассивные солнечные элементы
Активные солнечные системы используют коллекторы, насосы, вентиляторы, контроллеры или другое оборудование, которое использует и хранит энергию для работы.
Пассивное солнечное отопление с прямым усилением состоит из трех необходимых компонентов:
- Значительное остекление на южной стороне для захвата зимнего солнечного света. Каждая жилая комната или пространство нуждается в окнах, выходящих на юг, или световых люках, которые составляют около 25% площади пола. Окна должны получать беспрепятственный солнечный свет по крайней мере с 10:00 до 14:00. в зимние месяцы.
- Суперизоляция и герметичная конструкция для минимизации потерь тепла. Остекление, выходящее на южную сторону, само по себе не может улавливать достаточно тепла, чтобы поддерживать комфорт в здании в холодном климате, если оно плохо изолировано или негерметично.
- Термическая масса, впитывающая солнечное тепло в течение дня, а затем излучающая его обратно ночью, когда солнце больше не светит.
Примеры тепловой массы включают бетонные плиты перекрытия, кирпичные стены, большие резервуары или трубы для воды, каменную кладку или плитку, которые находятся внутри тепловой оболочки здания (для сохранения аккумулированного тепла). Воздух, дерево и ткань не удерживают достаточно тепла, чтобы поддерживать комфорт в доме в течение длительного периода времени. Тепловая масса необходима для уменьшения колебаний температуры в помещении. В противном случае температура днем становится слишком высокой, а температура перед восходом солнца становится слишком низкой. Термическая масса поглощает тепло, когда температура воздуха поднимается выше температуры термальной массы, и отдает тепло, когда температура окружающего воздуха падает ниже температуры термальной массы.
Окна на южную сторону
Окна на южную сторону на первом этаже включают раздвижную стеклянную дверь Andersen шириной 8 футов с рамой из дерева с виниловым покрытием. Двойное остекление оценивается примерно в R-2. По обеим сторонам этой раздвижной двери расположены два установленных на месте фиксированных окна с двойным остеклением размером 4 х 6 футов, также оцененных примерно в R-2. (См. Изображение №3, где показан вид на оконную стену первого этажа.)
Это остекление обеспечивает около 140 квадратных футов стекла, выходящего на юг, для площади первого этажа площадью 640 квадратных футов. Это соотношение немного меньше рекомендуемого эмпирического правила (при условии, что окна, выходящие на юг, равны 25% площади пола). Для оценки требуемой площади остекления использовались типичные расчеты кондуктивных тепловых потерь, инфильтрации и солнечного усиления.
Три окна (двухстворчатое окно размером 4 x 5 футов и навесное окно размером 3 x 2 фута) выходят на запад, в сторону гор, а одно окно (створка размером 3 x 2 фута) выходит на север для пересечения вентиляционные цели.
В каждой из трех спален на втором этаже была похожая дверь патио Андерсена шириной 6 футов, выходящая на юг, обеспечивающая доступ к общему балкону глубиной 4 фута, который охватывает южную сторону дома. Соотношение стекол, выходящих на юг, к площади пола в спальнях составляет около 20% для двух больших спален и 27% для самой маленькой спальни. Спальня в юго-западном углу дома также имеет два небольших створчатых окна, выходящих на запад в сторону гор.
Терраса второго этажа затеняет остекление первого этажа в летние месяцы, когда солнце в основном светит над головой в полдень. Двери патио спальни были затенены навесом крыши. Зимой, когда солнце остается ниже горизонта, палуба и свес крыши второго этажа совсем не затеняют окна, выходящие на юг. Солнечный свет проникает глубоко в дом, достигая максимального проникновения более 13 футов в день зимнего солнцестояния (21 декабря).
С конца ноября по январь с 10:00 до 14:00 значительное количество солнечного света может проникать через южную оконную стену на плиточный пол (термальная масса) с 10:00 до 14:00, накапливая тепло. С конца мая по июль почти не проникает солнечный свет через окна, выходящие на юг.
Солнечные тепловые коллекторы периодического действия со встроенными баками
Два солнечных коллектора периодического действия со встроенными баками были установлены на крыше.
• Резервуары изолированы, за исключением области остекления.
• Резервуар внутри каждого блока покрыт никелевым селективным покрытием, которое сводит к минимуму излучение тепла в ночное время.
• Резервуары были подключены последовательно, чтобы свести к минимуму вероятность того, что поступающая холодная вода будет смешиваться с самой горячей водой.
• Клапан сброса температуры/давления, расположенный на крыше, выпускает горячую воду, если температура воды достигает точки кипения, чего никогда не наблюдалось.
• В помещении был установлен термостатический клапан для автоматического смешивания чрезмерно горячей воды с холодной во избежание ожогов.
Эти два солнечных резервуара для горячей воды обеспечивали достаточно горячей воды круглый год для двух жителей, за исключением зимнего утра, когда вода едва теплая. К полудню (и в течение вечера) вода, нагретая солнечными батареями, снова становится горячей, без использования резервного нагрева воды. При желании можно включить небольшой резервный электрический водонагреватель, чтобы повысить температуру выхода солнечного резервуара для горячей воды зимним утром.
Изоляция потолка
Чердак большей части дома был утеплен R-60 с использованием стекловолоконных плит. Для проветривания чердака в самые жаркие летние дни использовались коньковая вытяжка и чердачный вентилятор, управляемый термостатом. Вентилятор, казалось, помог уменьшить летнюю жару в спальнях наверху, но никаких измерений, подтверждающих этот результат, не проводилось.
Люк для доступа на чердак представлял собой прямоугольник из гипсокартона, прикрепленный к стопке плит из пенополиизоцианурата для повышения его изоляционных свойств. Свернутая полиэтиленовая пленка использовалась для предотвращения потока воздуха через края люка.
Кабинет второго этажа, расположенный над южной половиной гаража, имел невентилируемую утепленную скатную крышу; полиизоциануратная изоляция была оценена в R-27. В этой комнате был действующий световой люк, выходящий на север. Летом в комнате было очень жарко; внешнее покрытие светового люка помогло уменьшить приток солнечного света. Эта комната осталась неиспользованной, за исключением склада.
Изоляция пола и фундамента
Наиболее важным компонентом для изоляции был выложенный плиткой бетонный пол в основной жилой зоне; тепловая масса плиты была важной частью пассивной солнечной конструкции. Балки уровня фундамента снаружи стены имели пенопласт XPS толщиной 2 дюйма (R-10); надземная часть изоляции была защищена алюминиевой накладкой.
Дополнительные вертикальные слои пенополистирола XPS были установлены между балками уклона и плитой; эти изоляционные слои варьировались от R-35 до R-50. Снаружи плита защищена всего Р-45 (а в некоторых труднодоступных местах Р-60).
Элементы суперизоляции и герметизации стен
Все наружные стены были изолированы с помощью стекловолоконных плит R-19 между стойками 2×6 (установлены на расстоянии 24 дюйма по центру). Сайдинг состоит из кедровой обшивки толщиной 3/4 дюйма.
• Северная и западная стены были покрыты фольгированным полиизоциануратом толщиной 1 дюйм. Для предотвращения раскачивания использовались диагональные стальные распорки.
• Так как южная стена имела больше остекления, чем непрозрачная площадь стены, и поскольку южная стена часто нагревалась солнечным излучением, стена была обшита фанерой.
• Восточная стена была спроектирована для будущей пристройки. Он был обшит целыми листами ½-дюймовой фанеры по углам и ½-дюймовым фольгированным полиизоциануратом в других местах.
• Углы и пересечения стен были изолированы плитами из пенопласта XPS, обрезанными так, чтобы они помещались между стойками.
• Все оконные и дверные перемычки были удвоены 2×12 с помощью 2-кратного гвоздезабивателя для отделки внутренней нижней части перемычки; остальная часть внутренней области коллекторов была изолирована полиизоциануратом толщиной 2 дюйма, покрытым фольгой.
• Швы обшивки проклеены клейкой лентой для создания воздушного барьера.
• Каждая изоляционная ниша в стенах была покрыта валиком из аэрозольной пены вдоль краев стоек и пластин в местах их соприкосновения с обшивкой, чтобы ограничить утечку воздуха.
• С внутренней стороны всех наружных стен был уложен слой полиэтилена, а затем гипсокартон с соблюдением герметичности.
• Электрические коробки по возможности размещались на внутренних стенах. На наружных стенах электрических коробок были прокладки из пенопласта и заглушки для безопасности детей на всех неиспользуемых выходах, чтобы ограничить утечку воздуха.
• Сантехника не проходила через наружные стены.
Сантехника: сокращение потерь тепла и сточных вод
Сантехническая система спроектирована и установлена таким образом, чтобы свести к минимуму потери тепла и сточные воды.
• Почти вся сантехника в доме располагалась в компактных двухэтажных вертикально расположенных сантехнических перегородках шириной 10 футов. Меньшая длина трубопроводов для подачи горячей воды свела к минимуму затраты на установку и уменьшила потери воды и время, затрачиваемое на ожидание, пока горячая вода достигнет раковины или бытовых приборов. Перегородка первого этажа отделяет кухню от ванной и прачечной на первом этаже. Ванная комната на втором этаже находится прямо над полуванной и прачечной. Все светильники располагались вплотную к этим сантехническим перегородкам. Небольшой запасной электрический водонагреватель висел на балках над стиральной машиной. Терморегулирующий клапан для предотвращения ошпаривания водой, нагретой солнцем, и другие клапаны располагались под потолком над сушилкой для белья.
• Теплоизолированы трубы горячей воды и резервный бак горячей воды.
• Трубы, ведущие к солнечным коллекторам, установленным на крыше, были обмотаны нагревательной лентой с термостатическим управлением и тщательно изолированы.
• Отверстия в местах прохода труб в верхней плите водопроводной стены были заделаны монтажной пеной.
Звукоизоляция и дополнительная теплоизоляция
Внутренние ненесущие перегородки звукоизолированы.
• Перегородки утеплены стекловолокном
— Двойные слои гипсокартона на некоторых перегородках добавили дополнительную теплоизоляцию, а также уменьшили шум
— Зазор между гипсокартоном, установленным на перегородках, и черным полом был зачеканен для снижения звукопроницаемости
— Интерьер двери продаются из массива сосны
Стук в стены и грохот музыки почти не слышны по ту сторону этих звуконепроницаемых стен. Второй этаж также утеплен для снижения звукопроницаемости. Хотя изоляция использовалась для звукоизоляции, она изолировала все комнаты наверху друг от друга, чтобы некоторые комнаты оставались неотапливаемыми. На практике, однако, это не имело смысла из-за обильного пассивного солнечного тепла. Не было простого способа измерить вклад дополнительной тепловой массы от установки двух слоев гипсокартона на некоторых стенах.
Шторы и изолированные ставни
Все окна в доме имели плиссированные шторы и самодельные изолированные ставни.
Большинство жалюзи в домах обычно использовались только во время снежных бурь или сильно пасмурных периодов. Ставни в спальне также помогают сохранить темноту в спальне.
Изоляция гаража и двери
Помимо раздвижных дверей патио, в доме было еще три наружных двери. Утепленная стальная дверь R-5 вела из дома в гараж. В гараже была деревянная дверь с защитой от атмосферных воздействий, ведущая на улицу, и верхняя гаражная дверь шириной 16 футов, изолированная дюймом полиизоцианурата.
Стены гаража 2х4 обшиты фанерой и отделаны кедровым сайдингом. С внутренней стороны гаража стойки утеплены стеклотканью Р-11 и отделаны гипсокартоном.
Стена фундамента гаража была изолирована снаружи с помощью XPS на расстоянии нескольких футов от ее пересечения с фундаментом дома, чтобы уменьшить потери тепла из дома.
Тепловая масса
В спальнях некоторые перегородки были покрыты двойным слоем гипсокартона для небольшой дополнительной теплоизоляции, но дополнительного гипсокартона недостаточно, чтобы сдерживать колебания температуры достаточно низкими для обеспечения комфорта. Обычно в солнечные дни в спальнях температура достигает 80 градусов тепла, а к рассвету она опускается до 65 градусов. В самые холодные ночи мы использовали резервное электрическое лучистое тепло в потолке ночью. В большинстве зимних ночей мы проветривали спальню, чтобы охладить ее перед сном.
Этот пассивный солнечный дом с прямым усилением имеет 4-дюймовую бетонную плиту, отделанную керамической плиткой, в качестве основной тепловой массы на первом этаже. Под плитой находится слой бетонных блоков, перевернутых на бок для создания воздушных каналов через блок, которые проходят в направлении север-юг под плитой. Вентилятор с термостатическим управлением может вытягивать теплый воздух с потолка первого этажа вниз через внутреннюю стену, чтобы достичь слоя бетонного блока. Воздух проходит через каналы из бетонных блоков и возвращается на первый этаж через два вентиляционных отверстия в полу в юго-западном и юго-восточном углах этажа.
Эта система была рекомендована консультантом для повышения способности сохранять тепло, извлеченное из теплого воздуха в солнечные зимние дни. На практике это дополнительное накопление тепла кажется ненужным. Работа вентилятора также добавила запах бетона в домашний воздух и увеличила вероятность загрязнения воздуха дома газом радоном. Испытание радона после того как дом было завершено было отрицательным. Тем не менее, блок может обеспечить большую тепловую массу и стабилизацию температуры, чем пол из бетонных плит.
В проекте предусмотрен термический разрыв между бетонной плитой и фундаментной стеной. Вертикальная изоляция XPS была установлена на внутренней стороне стены фундамента до верха фундамента (равного верху плиты). Напольная плитка, покрывающая плиту, не доходит до бетонной стены фундамента. Дубовая фанера простирается примерно на 10 дюймов от плитки у внешнего края плиты, поверх изоляции XPS, до части верхней части стены фундамента, не закрытой внешней стеной. (См. Изображение № 6 для деталей конструкции стены, фундамента и плиты.)
Горизонтальная изоляция под плитой и бетонные блоки под плитой не установлены. Расстояние от плиты ниже бетонной балки и обратно до поверхности земли было расстоянием, при котором любое охлаждение или тепло от земли были бы не в фазе с текущим сезоном. Чтобы летняя жара или зимний холод добрались до плиты, потребуется шесть месяцев. Так что зимой придет тепло, а летом прохлада. Кроме того, песок и грязь сами по себе обеспечивали изоляцию и аккумулирование тепла. Температуру грунта около 50 градусов можно было довести до 70 градусов. На практике не оказалось заметных проблем с отсутствием изоляции под плитой.
Для предотвращения растрескивания кафельного пола и бетонной плиты, а также для предотвращения проникновения влаги был принят ряд мер предосторожности:
• Нарушенная земля была утрамбована арендованной трамбовочной техникой
• Площадь плиты была перед заливкой бетонной плиты
бетонные блоки, расположенные сбоку устанавливается над песком для дополнительной тепловой массы и для создания каналов под плитой для циркуляции теплого воздуха для дополнительного накопления тепла
— фанера ¾ дюйма уложена над открытыми воздуховодами вдоль северного и южного краев слоя бетонного блока (во избежание заполнения воздуховодов залитым бетоном)
— полиэтиленовая пленка уложена поверх бетонного блока и участки, покрытые фанерой до заливки плиты
• 4-дюймовые бетонные плиты, которые покрывали большую часть площади первого этажа (примерно 17 футов 6 дюймов x 29 футов 6 дюймов внутри стен фундамента и внутренней изоляции из пенопластовых плит) был разделен на три части. Одна секция покрывала большую часть основной открытой жилой площади 13 футов 6 дюймов на 22 фута; другая секция занимала кухню, ванную и прачечную, а третья секция находилась под U-образной лестницей и частью обеденной зоны. Если трещины и появляются, то они возникают под кухонной стойкой для завтрака, лестницей или зоной обеденного стола, а не случайным образом посредине пола. Никаких трещин не появилось.
• Дренажная плитка была установлена у основания бетонных балок снаружи. Слив ведет к двум сухим колодцам.
Бесплатное кондиционирование воздуха за счет тепловой массы
Многие люди, посетившие этот дом зимним днем, заметили: «Если в доме так тепло зимой, то летом в нем должно быть действительно жарко!» Некоторые из тех, кто приезжал сюда летом в полдень, говорили: «Если летом в доме так прохладно, то должно быть морозно ».0202 зимой!»
Как внутренняя температура дома может работать в противовес временам года? В этом прелесть хорошо спроектированного пассивного солнечного дома.
• Зимой солнце остается низко над горизонтом в полдень, излучая свет и обеспечивая значительное тепло через большие окна, выходящие на юг.
• Летом, когда на улице становится жарко, полуденное солнце светит над головой, падая на крышу, а не на южную сторону дома. (Этот дом имеет изоляцию чердака R-60, а также чердачный вентилятор и коньковую вентиляцию для проветривания чердака. Таким образом, в жаркие летние дни внутри остается относительно прохладно.)
• Утром солнце светит в восточную сторону дома. (В этом доме нет окон, выходящих на восток, и стены хорошо изолированы.)
• Днем солнце бьет в западную сторону дома. Так что в этом доме летом прохладно, пока солнце не бьет в окна, выходящие на запад. (Лучше посадить лиственные деревья, чтобы летом затенять окна, выходящие на запад!)
Дополнительным бонусом, создающим ощущение кондиционированного воздуха на нижнем этаже, является тепловая масса плиточного бетонного пола. Ночью, открыв маленькое окошко второго этажа в коридоре, прохладный воздух спускается по лестнице и оседает на плиту, охлаждая ее. В жаркий день с закрытыми окнами плита сохраняет прохладу в комнате, поскольку она впитывает тепло, чтобы в помещении было прохладно до позднего вечера. Когда солнце безжалостно бьет в окна, выходящие на запад, температура в помещении поднимается до 70 градусов. Это не «кондиционер», но все же лучше, чем 9.0 градусов на улице.
Опыт пользователя
Каково это жить в доме, где очень тепло в холодные зимние дни? Каково это, когда в разгар зимы проникает яркий солнечный свет? А тень и прохлада в полдень летом, когда температура на улице поднимается до 90 градусов? И получить это… бесплатно?
Большинству людей нужны некоторые или все эти функции, особенно тем, кто не любит холодную или темную зиму (как я) или страдает сезонным аффективным расстройством (САР). Есть ли кто-нибудь, кто предпочел бы более высокую стоимость коммунальных услуг? Неразумно, что сегодня мы не используем принципы суперизоляции и пассивного солнечного проектирования во многих домах. Отказавшись от системы центрального отопления и вложив эти деньги в изоляцию и улучшение окон, вы получите очень много взамен. Просто ориентация вашего дома на зимнее солнце имеет большое значение.
Помимо экономии на коммунальных услугах и тепловом комфорте, есть и другие потенциальные преимущества строительства пассивного солнечного дома с нулевым потреблением энергии, пассивного дома или суперизолированного и герметичного дома:
• Дома, подобные этому, могут быть устойчивыми, улучшать качество воздуха и сокращать выбросы парниковых газов, способствующие глобальному потеплению.
• Дома, которые не используют мазут или электричество в качестве основного источника тепла и горячей воды, более устойчивы. Вы сталкиваетесь с меньшими рисками сбоев в поставках и роста стоимости коммунальных услуг.
• Дом с пассивной солнечной или солнечной закалкой помогает людям сохранять связь со сменой времен года и ежедневным циклом света и тьмы, тепла и холода.
• Я сам спроектировал и построил этот дом, что потребовало много работы и финансового напряжения, но стало одним из величайших достижений в моей жизни.
Извлеченные уроки
Что бы я сделал по-другому в следующий раз? В моем последнем проекте суперизолированного дома, предназначенного для облачного и холодного климата, некоторые характеристики отличались:
• Используйте еще более высокие уровни изоляции (потолок R-80+, стены и пол R-40+, окна R-5) стационарные окна
• Сократите количество остекления, выходящего на запад, практически до нуля, что легко сделать при длинной оси восток-запад. масса для пасмурного климата, особенно активная система хранения горячего воздуха из бетонных блоков
Рекомендации на основе этого опыта:
• Выбирайте участок в зависимости от местоположения, местоположения и местоположения, а также доступа к солнцу и, возможно, видов на юг
• Ориентируйте дом и большинство окон на юг с более длинной осью восток-запад
• Уделите время и инвестиции в массивную изоляцию, плотные строительные материалы и методы, а также материалы самого высокого качества
• Используйте стандарты планировки кухни для достаточного пространства по бокам холодильника, варочной панели, раковины и духовых шкафов
• Установите множество электрических розеток и удобств
• Научитесь делать то, чего вы не знаете, благодаря экспертам, книгам, Интернету и образовательным мероприятиям
• Рискните и постройте свой собственный дом
Боб Опалух всю жизнь интересовался энергоэффективным жилищным строительством, проектированием пассивных солнечных батарей, а также проектированием и производством мебели. Он спроектировал и построил пассивный солнечный дом в Боулдере, отремонтировал дом в Массачусетсе, а также спроектировал и построил десятки предметов мебели для друзей и семьи. Недавно он вел курс по устойчивой архитектуре для совместного обучения на протяжении всей жизни, организации для взрослых в Провиденсе. Род-Айленд Боб имеет степень по философии и прикладной математике в Университете Брауна, а также степень магистра и доктора психологии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Он был профессором психологии в течение пяти лет и инженером по юзабилити и дизайну в течение 20 лет. Боб — разведенный родитель-одиночка. Его сын поступил в колледж в этом году.
Общие характеристики и команда
Местонахождение: | Боулдер, Колорадо |
---|---|
Спальни: | 3 |
Ванные комнаты: | 1,5 |
Жилая площадь: | 1480 |
Строительство
Фундамент: Бетонные балки по периметру, окружающие плиту на уровне
Вертикальная изоляция по периметру фундамента: R-45 XPS
Конструкция стены: 2×6 шпильки, 24 дюйма
Изоляция стены: R-19 стекловолоконные плиты плюс полиизоцианурат толщиной 1/2 или 1 дюйм снаружи
Сайдинг: Диагональные 3/4-дюймовые кедровые доски внахлест
Изоляция потолка: Стекловолокно R-60
Окна: Двойные стеклопакеты, створки и маркизы 9002 0349 Каркас крыши: Стропильные фермы (чердак без кондиционера)
Кровля: Кедровая черепица
ГВС: Два солнечных тепловых коллектора периодического действия с резервным электрическим сопротивлением
Пассивное солнечное отопление5 0 резервное сопротивление
Характеристики энергии
5600 градус отопления дневной климат
Водосбережение
Сантехническое ядро было разработано, чтобы укоротить трубы
Использование альтернативной энергии
Оборудование для возобновляемых источников энергии: Два пассивных (периодических) солнечных тепловых коллектора
Моделирование производительности двойного воздухо-водяного коллектора для солнечной воды и обогрева помещений
На этой странице DAWC) был разработан и экспериментально проверен. Чтобы продемонстрировать применение DAWC, в проанализированных тематических исследованиях были выбраны три здания с разными уровнями энергоэффективности и три местоположения зданий. Четыре системы солнечных коллекторов сравнивались друг с другом. Солнечная отдача описанных систем была определена путем моделирования с использованием подробной теоретической модели DAWC. Результаты показывают, что в случае комбинирования системы подготовки горячей воды для бытовых нужд и системы отопления с рециркуляцией воздуха на основе DAWC можно достичь увеличения выхода солнечной энергии до 30% по сравнению с традиционной системой подготовки горячей воды для бытовых нужд, зависящей от Климат и производительность здания.
1. Введение
Плоские солнечные коллекторы, вероятно, являются наиболее фундаментальной и наиболее изученной технологией для систем горячего водоснабжения на солнечной энергии. Технология плоских коллекторов развивалась более 60 лет. Продаваемые сегодня продукты доказали свою долговечность и надежность, поэтому коллекторы считаются достаточно зрелой технологией. Однако, даже если это устройство достигло хорошего технологического уровня и положения на рынке, научно-технический мир проявлял постоянное внимание к улучшению энергетических характеристик коллектора. Пути повышения энергоэффективности в целом можно разделить на две категории: использование новых технологий, материалов и компонентов и сочетание уже существующих технологий использования солнечной энергии в одном объекте (гибридный коллектор).
Целью объединения двух различных технологий использования солнечной энергии является расширение области применения данного коллектора и увеличение потенциального получения энергии от площади, занимаемой коллектором. Известным примером такого многоцелевого коллектора является фотогальванический солнечный коллектор, сочетающий фотоэлектрическую технологию и солнечный тепловой коллектор.
Настоящее исследование сосредоточено на двухжидкостном солнечном коллекторе, сочетающем воздушные и жидкие солнечные коллекторы. Идея объединения обоих типов технологий в двойном воздушно-водяном солнечном коллекторе (DAWC) не нова. Он возник из типичной ситуации в умеренных и холодных климатических зонах, где солнечной радиации достаточно для приготовления горячей воды для бытовых нужд (50-60°С) в летнее время, а выходная температура солнечных коллекторов зимой, как правило, не достигать значений выше 30°C; однако этого может быть достаточно, например, для предварительного нагрева свежего воздуха. Такая интегрированная конструкция позволяет увеличить годовой выход энергии солнечной системы и максимально увеличить время работы, что делает ее более рентабельной, чем обычные солнечные водяные или воздушные системы.
Ряд исследователей изучали тепловые характеристики солнечных коллекторов, работающих одновременно с двумя разными типами жидкостей. Ассари и др. В [1] представлена математическая модель двойного воздушно-водяного солнечного коллектора методом эффективности. Модель была экспериментально проверена и впоследствии использована для анализа производительности двойного воздушно-водяного солнечного коллектора с тремя различными типами воздушных каналов, такими как прямоугольные ребра, треугольные ребра и без ребер. Результаты моделирования показали, что прямоугольный плавник имеет лучшие характеристики по сравнению с другими. Джафари и др. [2] представили энергетический и эксергетический анализ двойного воздушно-водяного солнечного коллектора с треугольными воздушными каналами. Исследование показало, что двойной солнечный коллектор воздух/вода имеет лучшую энергетическую и эксергическую эффективность, чем обычный жидкостный или воздушный коллектор. Ма и др. [3] представили экспериментальный и теоретический анализ эффективности двойного воздушно-водяного солнечного коллектора с L-образными ребрами и подтвердили, что скорость воздушного потока является ключевым фактором для тепловой эффективности. Позже Мохаджер и соавт. [4] провели экспериментальное исследование двойного воздушного/водяного солнечного коллектора, разработанного Assari et al. [1]. Эксперименты показали, что система на основе солнечных коллекторов двойного назначения может быть использована как для осушки бытовых помещений, так и для обеспечения горячей водой бытовых нужд. Арун и Арун [5] сосредоточили свои исследования на использовании пористой среды при строительстве двойного назначения солнечного коллектора, и они указали, что использование пористой среды приводит к увеличению тепловой эффективности коллектора. Нематоллахи и др. [6] представили экспериментальное сравнение одножидкостной солнечной системы на основе жидкостного коллектора и двойной воздушно-водяной солнечной системы на основе двойного воздушно-водяного солнечного коллектора. Результаты показали, что двойная система воздух/вода имеет более высокую эффективность, чем система с одной жидкостью. Venkatesh и Christraj [7] провели экспериментальное исследование многоцелевой системы солнечных коллекторов, основанной на комбинации водяных и воздушных коллекторов, и подтвердили более высокую эффективность системы по сравнению с традиционной системой. В отличие от предыдущих исследований Ji et al. [8] представили анализ раздельного использования воздушной и водной частей двойного воздушно-водяного солнечного коллектора. В предлагаемой системе встроенный в здание солнечный коллектор двойного назначения будет использоваться для обогрева помещений в холодную зиму и нагрева воды летом. Результаты показали снижение отопительной нагрузки в зимний период и надежную работу системы подготовки горячей воды в летний период.
В настоящем исследовании была разработана и экспериментально проверена подробная теоретическая модель DAWC. Впоследствии модель использовалась для моделирования годовой производительности четырех различных солнечных систем. Чтобы продемонстрировать применение DAWC, в качестве тематических исследований были выбраны три здания, расположенные в разных местах и каждое с разным энергопотреблением. Отличительной особенностью представленного исследования является сравнение различных потенциальных применений двойных воздухо-водяных солнечных коллекторов для зданий с разным уровнем энергоэффективности и разными климатическими условиями.
2. Подробная теоретическая модель DAWC
Для оценки энергетических характеристик различных солнечных систем на основе DAWC использовалась среда моделирования TRNSYS. TRNSYS (программа моделирования переходных систем) широко используется для исследований как солнечного, так и несолнечного моделирования [9]. Модель системы состоит из отдельных моделей компонентов, которые связаны между собой путем связывания выходов одного компонента с входами другого. Каждая модель представлена параметрами и входными данными для вычисления выходных данных как функции времени. Поскольку доступные библиотеки моделей компонентов TRNSYS не содержат какой-либо математической модели коллектора DAWC, для использования в среде TRNSYS была создана подробная теоретическая модель двойного воздушно-водяного солнечного коллектора (тип 207) на основе предыдущих моделей жидкостного коллектора. солнечный коллектор (тип 205) и воздушный солнечный коллектор (тип 206). Более подробную информацию об этих моделях можно найти в Shemelin and Matuska [10, 11] и Shemelin et al. [12].
Представленная модель не предполагает одновременной работы жидкостной и воздушной частей. Это означает, что модель DAWC работает либо как коллектор жидкости, либо как коллектор воздуха, в зависимости от режима работы. Если Operation Mode равен 0, модель работает как коллектор жидкости; если он равен 1, он работает как воздухосборник.
2.1. Описание модели
Представленная модель представляет собой подробную математическую модель, разработанную для моделирования тепловых характеристик двух различных конструкций солнечных коллекторов. Рассмотренные конструкции DAWC представлены на рис. 1. Конструкция 1 представляет собой схему верхней связи трубы абсорбера с единым потоком воздуха между абсорбером и изоляцией нижней рамы. Исполнение 2 представляет собой схему верхнего соединения трубы абсорбера с единым потоком воздуха между абсорбером и прозрачной крышкой.
DAWC можно определить по целому ряду подробных параметров, таких как оптические свойства прозрачного покрытия и поглотителя, а также теплофизические свойства основных компонентов солнечного коллектора. Кроме того, прозрачная крышка (одинарное остекление, прозрачная изоляционная конструкция) и задняя теплоизоляция определяются температурно-зависимой теплопроводностью.
Представленная модель DAWC решает одномерный энергетический баланс солнечного коллектора в стационарных условиях в соответствии с принципом уравнения Хоттеля-Вилье для полезной тепловой мощности:
В этом уравнении – площадь поглотителя (м 2 ), – коэффициент теплоотвода коллектора (-), – коэффициент пропускания солнечного излучения крышкой коллектора (-), – коэффициент поглощения солнечного излучения поглотителем (-), – общее солнечное излучение (Вт/м), – общий коэффициент тепловых потерь коллектора (Вт/м 2 ·К), – температура жидкости на входе (К), – температура окружающей среды (К).
Предлагаемая модель в общем виде состоит из двух частей, решаемых в итерационных циклах: внешнего энергетического баланса поглотителя (передача тепла от поверхности поглотителя в окружающую среду, см. рис. 2 и 3) и внутреннего энергетического баланса поглотителя ( передача тепла от поверхности поглотителя к теплоносителю). И внешний, и внутренний энергетические балансы взаимозависимы. Общий коэффициент теплопотерь коллектора (зависящий от температуры) как основной выход внешнего баланса является одним из входов внутреннего баланса. С другой стороны, средняя температура поглотителя (K) в качестве выходных данных внутреннего баланса используется в качестве входных данных для внешнего баланса. Поскольку коэффициенты теплопередачи зависят от температуры, температуры поверхности основных плоскостей коллектора рассчитываются в итерационном цикле до тех пор, пока последовательные результаты средних температур не будут отличаться менее чем на 0,01 K.
Введен еще один итерационный цикл для переноса результатов из внешнего баланса во внутренний баланс и результатов из внутреннего баланса во внешний баланс. Основная электрическая аналогия предлагаемой модели представлена на рисунках 2 и 3. Более подробное описание предлагаемой модели можно найти в Shemelin et al. [12].
Модель была реализована в среде TRNSYS, поскольку Тип 207 предлагает параметрический анализ для различных вариантов конструкции для годовой производительности солнечного коллектора в данном приложении солнечной системы. Также имеется возможность изменять математические соотношения, описывающие основные явления теплообмена (естественная конвекция, ветровая конвекция, вынужденная конвекция и т. д.), и выполнять анализ чувствительности для выбранных соотношений.
2.2. Проверка модели
Модель прошла экспериментальную проверку на прототипе DAWC (см. рис. 4) в рамках испытаний солнечных коллекторов по европейскому стандарту EN ISO 9806 в аккредитованной солнечной лаборатории Чешского технического университета в Праге. Тестирование жидкостной и воздушной частей проводилось отдельно (см. рис. 5). Прототип DAWC был построен из экспериментального солнечного водосборника путем регулировки внутреннего воздушного зазора. Подробные параметры изготовленного прототипа приведены в таблице 1. При режиме работы жидкостный нагрев вода течет по медным трубкам, а воздушные каналы на входе и выходе закрыты. С другой стороны, вход и выход водяных труб закрыты в режиме нагрева воздуха.
На рисунках 6 и 7 показаны экспериментально оцененные точки эффективности и теоретически смоделированные характеристики эффективности как в жидкостном, так и в воздушном режимах работы. Точки экспериментальных данных эффективности солнечного коллектора связаны с комбинированными столбцами стандартной неопределенности на графиках. Анализ неопределенности был проведен на основе методологии, опубликованной в Mathioulakis et al. [13] и Мюллер-Шёлль и Фрай [14]. Теоретический расчет характеристики эффективности по модели зависит от неопределенности реальных параметров коллектора, которые используются в качестве входных данных для модели. Таким образом, результаты теоретического расчета можно представить в виде двух ограничивающих кривых, на которых можно найти реальные значения КПД коллектора. Из результатов видно, что смоделированные характеристики эффективности относительно хорошо согласуются с измерениями, что дает уверенность в разработанной модели. Дополнительную информацию о проверке модели и анализе неопределенностей можно найти в Shemelin et al. [12].
3. Тематические исследования
Для оценки энергоэффективности солнечной системы DAWC был проанализирован годовой выход солнечной энергии системы для конкретного места и при определенных условиях. Три дома на одну семью (здания A, B и C) (см. рис. 8) из разных мест (Стокгольм, Прага и Милан), каждый из которых имеет разные уровни энергоэффективности, были рассмотрены в качестве тематических исследований для сравнительного анализа. Подробные параметры здания перечислены в Таблице 2. Для расчета общей потребности в тепле использовалось программное обеспечение для моделирования TRNSYS 17. Климатические данные, используемые в анализе, были взяты из TMY (Meteonorm) для Стокгольма, Праги и Милана. Климатические условия рассматриваемых участков приведены в табл. 3. Результаты моделирования представлены на рис. 9.и 10.
4. Солнечные системы
Для проведения сравнительного анализа потенциальных применений двойных воздухо-водяных коллекторов были проанализированы четыре различных системы солнечной энергии. Эталонная система (RS) представляет собой традиционную солнечную систему горячего водоснабжения (см. рис. 11), разработанную с использованием обычных плоских коллекторов жидкости со следующими параметрами: оптическая эффективность 0,81; линейный коэффициент тепловых потерь, 3,58 Вт/м 2 ·К; квадратичный коэффициент тепловых потерь, 0,0045 Вт/м 2 ·К 2 ; модификатор угла падения . Подробные параметры эталонной системы перечислены в Таблице 4. В каждом отдельном месте имеется разная конструкция площади коллектора для достижения одинаковой доли солнечной энергии для системы нагрева горячей воды ().
Первая альтернативная система (V1) основана на DAWC, который работает в жаркое время года в жидкостном режиме для подготовки горячей воды, а затем работает в остальное время года (холодный сезон) для предварительного подогрева свежего воздуха перед подачей вентиляционная установка с рекуперацией тепла (см. рис. 12). В режиме воздушного отопления свежий воздух подается через коллектор, а затем дополнительно нагревается в вентиляционной установке с рекуперацией тепла. При недостаточном солнечном свете (пасмурное небо или ночное время) воздух идет в обход коллектора.
Вторая система (V2) имеет ту же конфигурацию, что и первый вариант (V1), за исключением того, что коллектор установлен на выходе из вентиляционной установки с рекуперацией тепла. В режиме воздушного отопления приточный воздух предварительно подогревается в вентиляционной установке с рекуперацией тепла, а затем опционально направляется через коллектор (см. рис. 13). Подогретый воздух проходит через коллектор только в тех случаях, когда коллектор имеет возможность нагревать воздух, в противном случае подогретый воздух минует коллектор.
Третья система (V3) отличается от двух предыдущих тем, что DAWC работает в жаркое время года в жидкостном режиме для подготовки горячей воды, а затем работает в остальное время года (холодный сезон) как солнечный воздухосборник для прямая система обогрева с рециркуляцией воздуха (см. рис. 14). В режиме воздушного отопления циркулирующий воздух из помещений нагревается в коллекторе и затем возвращается в здание. Свежий воздух после предварительного нагрева в рекуператоре смешивается с циркуляционным воздухом и только после этого подается в жилые помещения. В пасмурные дни и ночью циркуляционный воздух не проходит через коллектор. Главной особенностью этого варианта является то, что расход не ограничивается расходом вентиляционного воздуха и может быть увеличен до 400 м 3 /ч.
Продолжительность теплого и холодного сезонов различна для каждой системы и зависит от климатических условий и общей потребности здания в тепле. По сути, математическая модель DAWC способна определить, в каком режиме (водяном или воздушном нагреве) он должен работать, чтобы получить максимальную производительность.
Конструктивные параметры коллектора DAWC, которые использовались при моделировании всех альтернативных систем (V1, V2 и V3), такие же, как у прототипа DAWC, и перечислены в Таблице 1. Параметры солнечной системы горячего водоснабжения в жидкостного режима те же, что и для эталонной системы, и приведены в таблице 4. Параметры системы воздушного отопления и режимы работы приведены в таблице 5.
5. Результаты и обсуждение
Для демонстрации применения DAWC в качестве тематические исследования для всестороннего анализа. При анализе сравнивались четыре различные солнечные системы. Солнечная отдача описанных систем была определена путем детального моделирования в TRNSYS как разница в общей потребности в тепле здания с солнечной системой и без нее. Результаты моделирования представлены в таблице 6. Значения в скобках указывают на относительную разницу между данной альтернативой и эталонной системой.
Во-первых, результаты моделирования показывают, что конструкция DAWC позволяет увеличить годовую выработку энергии солнечной системы в зависимости от типа здания и климата. Это можно объяснить тем, что в холодное время года интенсивность солнечного излучения недостаточна для нагрева жидкости в коллекторе до температуры, пригодной для ГВС, но, с другой стороны, достаточна для обогрева окружающей среды. свежий воздух при низкой температуре или циркуляционный воздух при температуре помещения. Кроме того, видно, что более высокое потребление тепловой энергии здания коррелирует с более высоким выходом солнечной энергии сравниваемых систем. Это означает, что DAWC в режиме воздушного отопления не только снижает потери тепла на вентиляцию, но и способствует снижению потребности в отоплении помещений.
Во-вторых, можно заметить, что альтернативная система V3 показывает самый высокий годовой выход солнечной энергии среди сравниваемых систем. Этот результат является следствием более высокой эффективности DAWC (режим нагрева воздуха) за счет благоприятных условий эксплуатации. Эффективность воздушной части DAWC зависит от ряда параметров, но преобладающим является расход воздуха коллектора (см. рис. 5). В случае вариантов V1 и V2 расход коллекторного воздуха ограничивается расходом вентиляционного воздуха на 100 м 3 /ч, а в случае варианта V3 расход воздуха увеличен до 400 м 3 /ч.
В случае варианта V1 производительность рекуператора ограничена, поскольку температура воздуха после DAWC может быть значительно выше, чем температура наружного воздуха. При этом, если температура свежего воздуха после DAWC выше 18°C, свежий воздух минует рекуператор и поступает непосредственно в здание. Здесь солнечный DAWC заменяет рекуперацию тепла для вентиляции.
Если коллектор расположен за рекуперационной установкой для обеспечения дополнительного повышения температуры приточного воздуха в помещение, то коллекторная система является энергетически более выгодной (система V2). Тем не менее, эффективность DAWC ограничена, поскольку температура воздуха после рекуператора выше, чем температура наружного воздуха, и, следовательно, тепловые потери солнечного коллектора выше по сравнению с конфигурацией в системе V1.
Естественно, сочетание системы DAWC с рекуперацией тепла от вытяжного воздуха снижает возможную экономию тепла коллектором DAWC. Здесь DAWC и система рекуперации тепла являются конкурирующими системами, и поэтому потенциальная экономия в целом ограничена.
Наконец, результаты моделирования показывают, что солнечная система DAWC более эффективна в холодных и умеренных климатических зонах, чем в теплых климатических зонах. Для теплого климата температура окружающего воздуха в течение дня в зимний период высока, а потребность в отоплении низка, поэтому производительность DAWC (режим обогрева воздуха) ограничена. С другой стороны, по-прежнему существует высокий спрос на горячую воду, который практически не ограничивается зимой. В результате иногда для DAWC зимой более эффективно работать в жидкостном режиме, чем в режиме нагрева воздуха для теплого климата. Точно так же больший потенциал для применения DAWC указан для зданий с более высокой потребностью в отоплении помещений.
6. Выводы
Разработана и проверена экспериментальными испытаниями коллектора в жидкостном и воздушном режимах нагрева детальная математическая модель ДВК. Впоследствии был проведен всесторонний анализ различных солнечных систем на основе DAWC для трех типов зданий (уровней энергоэффективности) в трех климатических зонах.
На основании моделирования с использованием практических проектных данных можно сделать следующие выводы: (i) Вариант V3 с применением DAWC в системе отопления с рециркуляцией воздуха показывает самый высокий годовой выход солнечной энергии среди сравниваемых систем. В зависимости от типа здания предлагаемая система V3 позволяет увеличить годовую выработку энергии солнечной системы до 32 % для климатических условий Стокгольма, до 22 % для климатических условий Праги и до 9% и для климатических условий Милана (ii) Система DAWC более эффективна для зданий с высоким потреблением тепловой энергии, особенно расположенных в умеренном и холодном климате. Например, для умеренных климатических условий и для здания с «высоким» потреблением тепловой энергии годовой выход энергии альтернативной солнечной системы V3 примерно на 103 кВтч/м 2 выше по сравнению с эталонной системой RS. С другой стороны, для тех же климатических условий и для здания с «низким» потреблением тепловой энергии годовая выработка энергии составляет всего 22 кВтч/м 9 .0842 2 выше по сравнению с эталонной системой RS(iii)Сочетание системы DAWC с рекуперацией тепла из отработанного воздуха снижает потенциальную экономию тепла
Доступность данных
Подробные результаты моделирования можно получить у соответствующего автора по запросу.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.
Благодарности
Эта работа была поддержана Министерством образования, молодежи и спорта в рамках Национальной программы устойчивого развития I, проект № LO1605.
Ссылки
М. Р. Ассари, Х. Басират Табризи и И. Джафари, «Экспериментальное и теоретическое исследование солнечного коллектора двойного назначения», Солнечная энергия , том. 85, нет. 3, стр. 601–608, 2011.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
И. Джафари, А. Эршади, Э. Наджафпур и Н. Хедаят, «Энергетический и эксергетический анализ солнечного коллектора двойного назначения», Academy of Science and Technology , vol. 81, стр. 259–261, 2011.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Дж. Ма, В. Сун, Дж. Цзи, Ю. Чжан, А. Чжан и В. Фан, «Экспериментальное и теоретическое исследование КПД двойного солнечного коллектора», Прикладная теплотехника , том. 31, нет. 10, стр. 1751–1756, 2011.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А. Мохаджер, О. Нематоллахи, М. М. Джойбари, С. А. Хашеми и М. Р. Ассари, «Экспериментальное исследование гибридной системы солнечной сушилки и водонагревателя», Преобразование энергии и управление , vol. 76, стр. 935–944, 2013.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А. В. А. К. и П. Арун, «Моделирование интегрированного солнечного коллектора двойного назначения с пористой средой», International Journal of Renewable Energy Research , vol. 3, нет. 1, стр. 114–120, 2013.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
О. Нематоллахи, П. Аламдари и М. Р. Ассари, «Экспериментальное исследование системы солнечного отопления двойного назначения», Преобразование энергии и управление , vol. 78, стр. 359–366, 2014.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. Венкатеш и В. Кристрадж, «Экспериментальное исследование многоцелевой системы солнечного отопления», Journal of Energy Engineering , vol. 141, нет. 3, 2015.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
J. Ji, C. Luo, T.-T. Chow, W. Sun, and W. He, «Тепловые характеристики встроенного в здание солнечного коллектора двойного назначения в режиме нагрева воды с естественной циркуляцией», Энергетика , том. 36, нет. 1, стр. 566–574, 2011.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
А. Фиксель, Дж. В. Торнтон, С. А. Клейн и В. А. Бекман, «Развитие программы моделирования TRNSYS», Journal of Solar Energy Engineering , vol. 117, нет. 2, с. 123, 1995.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Шемелин В. , Матушка Т., TRNSYS Type 205 — Модель застекленного солнечного жидкостного коллектора на основе детальных параметров конструкции и энергетического баланса , ЦВУТ УЦЭЭБ, 2017 г., http://www.uceeb.eu/results-rp2.
В. Шемелин и Т. Матушка, TRNSYS Тип 206 — Модель остекленного солнечного воздухосборника на основе детальных параметров конструкции и энергетического баланса , ЦВУТ УЦЭЭБ, 2017, http://www.uceeb.eu/results- рп2.
Шемелин В., Матушка Т., Соурек Б., TRNSYS Тип 207 — Модель двойного солнечного воздушно-жидкостного коллектора на основе детальных параметров конструкции и энергетического баланса , ЦВУТ УЦЭЭБ, 2017, http://www. .uceeb.eu/результаты-rp2.
Э. Матиулакис, К. Воропулос и В. Белессиотис, «Оценка неопределенности при моделировании и тестировании солнечных коллекторов», Solar Energy , vol. 66, нет. 5, стр. 337–347, 1999.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
C. Müller-Schöll и U. Frei, «Анализ неопределенностей при измерении солнечных коллекторов», в Proceedings of the Eurosun Congress , Копенгаген, Дания, 2000.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Copyright
Copyright © 2019 Вячеслав Шемелин и Томаш Матушка. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.
Отопление 2-х этажного дома. Схема отопления двухэтажного дома
Перед каждым домовладельцем, решившим грамотно сделать отопление в своем двухэтажном доме, изначально встает вопрос выбора типа системы. Есть несколько вариантов традиционных и новых схем, но чтобы остановить свой выбор на какой-либо из них, нужно немного разобраться в сути вопроса. Задача данной статьи как раз и состоит в том, чтобы рассмотреть, что такое схема отопления двухэтажного дома, выявить плюсы и минусы каждого вида системы.
Однотрубный или двухтрубный?
Как следует из названия, эти системы отличаются количеством магистральных трубопроводов, подающих теплоноситель к радиаторам. В однотрубной схеме все соединения аккумуляторов подключаются к одному общему трубопроводу, который является и подающим, и обратным. Ярким примером такой системы является знаменитая «Ленинградская», показанная ниже на рисунке:
Несмотря на кажущуюся простоту монтажа и экономию материалов, однотрубная система имеет один серьезный недостаток. Так как каждая батарея сбрасывает охлажденную воду в общую магистраль, то теплоноситель поступает к следующему радиатору с более низкой температурой, и так до конца ветки. Из-за этого самый последний обогреватель может быть еле теплым. Что это значит?
Помещение еще надо отапливать, а значит надо будет увеличить теплоотдачу батареи, то есть увеличить количество секций. Получается, что мы сэкономили на трубах и фитингах, но потратили на дополнительные секции. Добавьте к этому сложность регулирования в двухэтажных домах и невозможность естественной циркуляции.
Недостаток двухтрубной системы только в том, что для ее сборки требуется больше материалов, так как в этом случае подающий и обратный коллекторы разделены. То есть ко всем батареям теплоноситель поступает по одной трубе, а уходит по другой. Эта схема системы отопления частного дома имеет множество преимуществ, поэтому является самой популярной. Это повод остановить свой выбор на двухтрубной системе.
Типы двухтрубных систем
В настоящее время в частном домостроении применяются следующие виды двухтрубных схем:
- с естественной циркуляцией;
- с принудительной циркуляцией; коллекторная система
- ; Схема
- с двухконтурным котлом.
Каждая из вышеперечисленных систем имеет свои особенности, преимущества и недостатки, которые определяют область ее применения. Рассмотрим все схемы по порядку и раскроем их особенности.
Система с естественной циркуляцией
Принцип работы основан на конвективном движении воды. Горячий теплоноситель, выходящий из котла, имеет меньшую плотность и вес, чем охлажденная вода, поступающая по обратке. Последний стремится опуститься и вытеснить более легкий нагретый теплоноситель. За счет этого происходит естественная циркуляция. Для нормальной работы системы необходимо выполнение нескольких условий:
- из-за малой скорости движения жидкости диаметры труб должны быть увеличены для обеспечения необходимого расхода теплоносителя;
- разница плотностей и масс воды при разных температурах невелика, поэтому схему отопления с естественной циркуляцией следует монтировать с большими уклонами горизонтальных участков;
- трубопроводная сеть находится под естественным давлением, создание избытка недопустимо, иначе поток жидкости прекратится. Это означает, что расширительный бак может быть только открытого типа и должен устанавливаться над всей системой;
- , чтобы выдержать все уклоны, котел часто приходится размещать в неглубоком углублении.
Что нам дает такая схема разводки отопления в двухэтажном доме, где соблюдение всех условий требует тщательных расчетов и приводит к большому расходу материалов и сложности монтажа? Ответ прост: гравитационный контур, функционирующий в связке с обычным твердотопливным или газовым котлом, делает водяное отопление двухэтажного дома независимым от электричества. Иногда это очень важный фактор, например, в районах с ненадежным электроснабжением. Это область применения гравитационных систем.
Система принудительной циркуляции
Здесь движение теплоносителя по сети трубопроводов происходит за счет работы циркуляционного насоса, создающего в нем избыточное давление. Введение в схему насосного устройства позволило добиться следующих преимуществ:
- уменьшение диаметров труб. Расход жидкости увеличился, и теперь для обеспечения необходимого расхода можно использовать меньшее проходное сечение труб;
- повышение эффективности работы. Если схема отопления с принудительной циркуляцией разработана правильно, то высокотемпературная вода успешно дойдет как до ближнего, так и до самого дальнего радиатора; Трубы
- можно уложить максимально удобным способом, что играет огромную роль в вопросах дизайна интерьера. Львиную долю магистралей можно скрыть с помощью коробов или конструкций пола и стен;
- удобство и комфорт при эксплуатации. Дело в том, что принудительная циркуляция позволяет реализовать любые проекты по автоматизации климат-контроля в доме;
- эффективность в энергопотреблении. Вывод следует из предыдущего пункта, так как автоматика позволяет отапливать помещения по суточному графику в то время, когда в них находятся люди;
- система легко регулируется.
Примечание. В двухэтажных домах, где задействована старая схема с естественной циркуляцией, всегда можно установить насос. Эта модернизация позволит реализовать если не все, то основные преимущества напорной системы.
Монтаж контура с искусственным толчком трудоемкий, но относительно несложный, можно смело делать своими руками. Взять хотя бы расширительный бак мембранного типа, который не нужно размещать на чердаке, да еще и контролировать уровень воды, как в случае самотечного. Его место в топочной, возле котла.
Самым существенным недостатком схемы является ее нестабильность. Стоит только отключить двухэтажный дом от электричества, и через некоторое время в помещениях пропадает тепло. Способы устранения недостатка хоть и просты, но затратны: покупка и использование электрогенератора или, на худой конец, источника бесперебойного питания.
Что касается якобы дороговизны материалов, то мы уже обсуждали этот вопрос, говоря об однотрубной системе. Хотя следует учесть, что стоимость зависит от количества регулирующей арматуры и средств автоматизации, включенных в проект отопления. В бюджетном варианте сборка схемы обойдется чуть дороже однотрубной.
Коллекторная система отопления
Это одно из новых направлений в области отопления частных домов, появившееся относительно недавно и берущее начало от двухтрубных напорных систем. Только в отличие от них коллекторная система отопления двухэтажного дома имеет множество ответвлений, сходящихся к одному центру – распределительному коллектору. Схема напоминает набор лучей, расходящихся во все стороны, с распределителем внутри, как показано на рисунке:
Как видите, в системе лучистого отопления предусмотрено отдельное подключение каждого радиатора к коллектору, непосредственно подключенному к котел. При этом «лучи» полностью скрыты в конструкции пола, а распределитель встроен в стену внутри специального шкафа. На виду остаются только линии подачи к батареям, да еще ответвление, идущее от котла.
Бесполезно кого-то убеждать в том, что коллекторная схема отопления в двухэтажном доме самая эффективная из всех. Каждый радиатор питается отдельно, они не влияют друг на друга. Регулирование и автоматизация могут быть реализованы по желанию. Радужную картину портит только одно обстоятельство – дороговизна. Этот факт также хорошо понимается при одном взгляде на схему. Есть и недостаток, который передался по наследству – зависимость от электричества.
Схема отопления двухконтурным котлом
В реальности схема отопления двухэтажного дома с двухконтурным котлом ничем не отличается от обычной двухтрубной системы. Проблема несколько надуманная и ее решение никак не зависит от тепловых сетей. Суть дела в том, что двухконтурный котел отключается от системы во время нагрева воды и занимается исключительно ГВС. Если это происходит долго, то здание начинает остывать и становится прохладно внутри.
Подобная ситуация — следствие неправильного подбора мощности котла, установка отопления тут ни при чем. Мощность теплогенератора необходимо определять с учетом нагрева горячей воды. Если этого не сделано и котел уже установлен, то выход один — снизить температуру нагрева воды и экономно ее расходовать.
Какая система отопления лучше для двухэтажного дома?
Ответ на вопрос зависит от индивидуальных условий и пожеланий. Если вы хотите не зависеть от электричества, вам придется сделать гравитационную систему со всеми ее недостатками. Когда есть желание и возможность построить эффективную и экономичную схему, то к вашим услугам система с коллекторным подключением.
На практике разводка отопления в двухэтажных домах чаще всего двухтрубная с принудительной циркуляцией. С точки зрения стоимости и эффективности это оптимальное решение, оно позволяет реализовать массу возможностей и экономно обогреть дом, понеся средние затраты. А для самостоятельной сборки эта схема вполне удобна.
Основой любого отопительного проекта является правильно спроектированный контур. Он определяет порядок монтажа, характеристики компонентов и параметры всей системы. Особенно это актуально для теплоснабжения двухэтажного коттеджа или дачи. Система отопления 2-х этажного частного дома может быть построена по нескольким схемам.
Особенности отопления 2-х этажного дома
Спецификой организации теплоснабжения зданий высотой более одного этажа является равномерное распределение тепловой энергии от батарей по всем помещениям. Поэтому необходимо решить вопрос, как сделать отопление в 2-х этажном доме с оптимальными параметрами.
Профессиональный дизайнер учитывает все нюансы. Оптимальный вариант – приобрести готовую схему или приспособить типовую для отопления дома. При решении данной задачи учитываются следующие факторы:
- Общая площадь здания и его характеристики. Отопление 2-х этажного частного дома своими руками возможно только при хорошем утеплении наружных стен, установке современных оконных конструкций.
- Планируемый бюджет. Это влияет на качество приобретаемых комплектующих и выбор схемы.
Сделать эффективное отопление частного 2-х этажного дома своими руками можно только после первичного анализа этих данных.
Лучше всего использовать копию плана дома в качестве основы для составления схемы расположения трубопроводов и компонентов системы. Таким образом можно рассчитать количество расходных материалов.
Гравитационный нагрев или принудительная циркуляция?
В первую очередь необходимо определиться с оптимальным вариантом циркуляции теплоносителя. Оно может быть гравитационным или вынужденным. Отопительная система 2-х этажного частного дома средней и большой площади строится на основе последней.
Работа гравитационной системы основана на естественной циркуляции теплоносителя, возникающей в результате его теплового расширения. При этом необходимо учитывать ограничения – длина трубопровода не должна быть более 60 м.п., для работы системы требуется ускоряющий стояк. Именно эти факторы определяют выбор схемы водяного отопления частного 2-х этажного дома с циркуляционным насосом.
Открытая или закрытая система также может использоваться для отопления. В первом случае схемы отопления 2-х этажного дома выполняются с горизонтальной разводкой, что не всегда удобно в плане монтажа и эксплуатации. Лучшим вариантом будет установка замкнутого контура. Он имеет следующие преимущества:
- Возможность горизонтальной прокладки трубопроводов. Это позволяет минимизировать пространство, необходимое для установки.
- Улучшенная циркуляция за счет повышения давления в системе — с 1,5 до 6 бар.
- Теплоотдача от всех устройств (радиаторов и аккумуляторов) будет одинаковой.
Такие схемы отопления для 2-х этажного дома должны быть оборудованы циркуляционным насосом. Без этого невозможно обеспечить нормальную скорость движения теплоносителя.
Сделать качественное отопление в 2-х этажном доме можно только после расчета его теплопотерь.
Разводка труб для теплоснабжения двухэтажного дома
Следующим шагом является выбор способа разводки. Он влияет на скорость прохождения теплоносителя, степень его охлаждения и возможность регулирования характеристик теплоснабжения.
Проект отопления 2-х этажного частного дома своими руками выполняется на основе анализа всех факторов. Рассмотрим наиболее важные из них, влияющие на выбор схемы разводки:
- Однотрубный. В системе всего один трубопровод, к которому в последовательном порядке подключаются радиаторы. Для однотрубного отопления частного 2-х этажного дома своими руками характерно быстрое охлаждение теплоносителя. Поэтому его используют для обогрева зданий небольшой площадью до 80 м²;
- Двухтрубный. Он предназначен для равномерного распределения тепла. Дополнительная обратка позволяет соединять батареи последовательно, что снижает потери тепла при циркуляции теплоносителя. Оптимальный вариант низкотемпературной системы отопления 2-х этажного частного дома;
- Коллектор. С его помощью можно создать несколько отдельных контуров отопления, подключенных к одному коллектору. В коллекторной схеме водяного отопления частного 2-х этажного дома возможно регулирование объема притока горячей воды в каждом отдельном контуре. Недостатком является большое количество необходимых материалов.
Важным моментом является выбор материала для изготовления труб. В замкнутом контуре отопления 2-х этажного дома рекомендуется использовать полипропиленовые магистрали. Важно учитывать, что максимально допустимая температура горячей воды не должна превышать +90 °С.
Также обязательна установка запорной и предохранительной арматуры. К последним относятся воздухоотводчики, сливные краны и расширительные бачки.
В качестве теплоносителя чаще всего используется вода или антифриз. Последнее предпочтительнее, если система может подвергаться воздействию низких температур.
Правила устройства отопления
Выбрав оптимальную схему теплоснабжения, можно переходить к практической реализации плана обустройства двухэтажного дома. На первом этапе план корректируется и адаптируется под конкретный коттедж или дачный участок.
Если за основу была выбрана самотечная схема теплоснабжения, то следует соблюдать следующие правила монтажа ее компонентов:
- Обязательный уклон трубы. В подающей линии уклон осуществляется от котла, в обратном направлении — к нему. В среднем уклон должен составлять 5-10 мм на 1 погонный метр.
- Диаметр трубопроводов. Для самотечной системы рекомендуется выбирать трубы большого сечения – около 40 мм. Так можно уменьшить влияние трения воды о внутреннюю поверхность магистралей на циркуляцию.
- Крепление должно располагаться на расстоянии 60-70 мм друг от друга.
Для контроля степени нагрева теплоносителя на ответственных участках трубопровода устанавливаются датчики температуры. В системе обязательно должен быть узел добавления охлаждающей жидкости. Чаще всего это делается через расширительный бачок, расположенный в самой высокой точке контура.
При теплоснабжении с принудительной циркуляцией особое внимание уделяется подбору дополнительных компонентов. Кроме труб, радиаторов и котла в контуре теплоснабжения должны присутствовать следующие узлы:
- Расширительный бачок. Устанавливается перед входом обратной линии в котел.
- Группа безопасности, включая воздухоотводчик, дренажный клапан и манометр. Он монтируется на линии подачи.
- Правильная обвязка радиаторов — установка термостатов и кранов Маевского.
Для системы с принудительной циркуляцией чаще всего выбирают двухтрубную или коллекторную обвязку. Однотрубная схема будет неэффективной, так как не сможет обеспечить оптимальные показатели обогрева радиаторов.
Проектирование коллекторного отопления – сложная задача. В этом случае составить схему и подобрать комплектующие самостоятельно очень сложно. Поэтому эту работу лучше всего доверить специализированным компаниям.
Для коллекторной системы теплоснабжения в обвязке каждого коллектора должен быть установлен циркуляционный насос.
Альтернативные варианты отопления двухэтажного дома
В некоторых случаях установка водяного отопления невозможна или нецелесообразна. В настоящее время возможно осуществить другой вид теплоснабжения в 2-х этажном доме с использованием альтернативных источников тепловой энергии.
Геотермальное отопление считается наиболее эффективным. При правильной организации она практически не зависит от внешних погодных условий. Если помимо отопления 2-х этажного частного дома вам необходимо сделать своими руками и систему горячего водоснабжения – установите солнечные коллекторы.
Зимой их эффективность низкая. Поэтому солнечные коллекторы работают только вместе с основной системой отопления частного двухэтажного дома. Преимуществом такой схемы является возможность использования ее для подогрева технической воды в летний период.
Еще один вариант – установить систему пленочного электрообогрева. Принцип его действия основан на резистивном эффекте — при прохождении тока через углеродные полоски генерируются ИК-волны. Они, в свою очередь, нагревают поверхность предметов, попадающих в зону действия ЛЭП. Однако обязательным условием для такой системы является хорошая теплоизоляция здания. Максимально возможная мощность схемы около 220 Вт/м². Поэтому потери тепла в доме должны быть минимальными.
Все они отличаются высокой стоимостью комплектующих компонентов. Поэтому чаще всего используются традиционные системы теплоснабжения 2-х этажного частного дома с газовыми или твердотопливными котлами.
В видеоматериале показан пример коллекторного отопления 2-х этажного дома.
Частный коттедж, не подключенный к центральной теплотрассе, должен быть оборудован собственной системой отопления. Автономная система отопления может быть однотрубной или двухтрубной. Первый более экономичен и прост в установке, но менее эффективен в эксплуатации. Более популярна сейчас двухтрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой предполагает параллельное подключение всех радиаторов и наличие обратного стояка.
Отличие однотрубной и двухтрубной схемы отопления Источник Timber-ok.ru
Из чего состоит система отопления?
Основные конструктивные детали системы отопления частного дома:
- комплект радиаторов ;
- теплоноситель — чаще всего вода, но может быть и газообразная среда или незамерзающая жидкость, в зависимости от типа котла;
- котел — электрический, газовый, твердотопливный, дизельный или керосиновый;
- теплопровод .
Система имеет закрытый принцип работы, то есть сначала теплоноситель нагревается котлом, направляется по трубопроводу к радиаторам, а затем, остыв, возвращается к источнику тепла. Совокупность отопительных приборов вместе с тепловой трубой называется отопительным контуром.
Перечисленных элементов достаточно для создания самого простого проекта отопления двухэтажного дома. Однако для повышения эффективности автономного отопления в схему добавляют еще несколько деталей:
- фильтр — нужен для защиты котла от засорения;
- насос — для принудительной циркуляции теплоносителя по трубам;
- предохранительные устройства (клапан сброса давления, воздухоотводчик, манометр) — обязательны в системах с принудительной циркуляцией;
- Расширительный бачок — собирает излишки охлаждающей жидкости при перегреве и расширяется в объеме.
Таким образом, получается схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией.
Система отопления состоит из множества взаимосвязанных элементов.
Основные требования к системе
Существует ряд важных требований, которые необходимо учитывать при проектировании системы отопления.
- В целом проект отопления двухэтажного дома должен соответствовать архитектурному проекту здания. Размещение котла требует определенных проектно-строительных условий помещения, в котором он будет находиться. Места установки радиаторов, а также трасса трубопровода не должны нарушать архитектурные правила обустройства жилых и технических помещений. Все это означает, что квалифицированный проектировщик должен составить план системы отопления, исходя из готового архитектурного проекта дома.
- В процессе эксплуатации система должна обеспечивать на всех внутренних и наружных поверхностях такую температуру, которая предусмотрена строительными нормами и правилами (СНиП).
- Работа системы должна быть достаточно экономичной. Если отопление дома требует слишком больших энергозатрат, стоит обратиться к специалистам: возможно, какие-то детали или узлы удастся унифицировать.
- Трубопровод должен иметь минимум изгибов и изгибов. Если при его монтаже вам потребуется большое количество крепежа различных типоразмеров, значит, схема отопления составлена некачественно.
Всегда необходимо составить и оценить предварительную схему Источник tapiart.ru
- В процессе использования система должна быть надежной, безопасной, удобной и бесшумной. Хорошая система позволяет владельцам дома легко управлять отопительными приборами и при необходимости легко их ремонтировать.
- Эстетическая сторона также важна. Радиаторы и подсоединенные к ним трубы должны иметь аккуратный и привлекательный вид. Чем менее заметны нагревательные элементы, тем лучше.
Описание видео
В нашем видео мы поговорим об отоплении в частном загородном доме. У нас в гостях автор и ведущий канала Тепло-Вода Владимир Сухоруков:
Проектирование системы отопления двухэтажного дома
Система отопления здания, в котором больше одного этажа, должна обеспечивать подъем теплоносителя на высоту пола. Схема подключения отопления в двухэтажном частном доме может быть с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя, с вертикальным или горизонтальным расположением стояков, с нижней или верхней разводкой. И, конечно, это может быть однотрубная или двухтрубная разводка. Прежде чем выбрать тот или иной вид схемы системы отопления, необходимо ознакомиться с преимуществами и недостатками каждой из них.
Естественная циркуляция теплоносителя
Отличительной особенностью схемы с естественной циркуляцией теплоносителя является размещение патрубков системы под небольшим углом, чтобы «помочь» жидкости перетекать из одной части контура в другую .
Система с естественной циркуляцией теплоносителя — трубы расположены под углом Источник strojdvor.ru
Естественная или самотечная схема отопления двухэтажного дома функционирует за счет того, что жидкость (теплоноситель) расширяется при нагревается, и его плотность уменьшается. В рассыпном состоянии она поднимается по разгонному вертикальному участку к батареям второго этажа. После этого в остывшем плотном состоянии пускается вверх по трубопроводу и поступает в котел для дальнейшего нагрева.
Системы естественной циркуляции имеют собственные Преимущества :
- экономичная установка;
- простота монтажа и эксплуатации;
- отсутствие шума, возникающего при работе насоса в принудительных системах;
- независимость от электроснабжения, но только если котел может работать без электроснабжения;
- не требует частого ремонта, так как состоит из простых элементов.
Минусы:
- Система естественной циркуляции имеет очень малый радиус действия и поэтому не подходит для домов площадью более 100 квадратных метров. метров.
- Система требует обязательной установки расширительного бака на чердаке, а значит, возникнут дополнительные трудности при обустройстве отопления на жилом подкровельном этаже — чердаке.
Расширительный бак в такой схеме должен быть установлен в верхней точке системы. Источник pinterest.co.uk
- Помещения, отапливаемые с естественной циркуляцией, прогреваются очень медленно. С момента запуска котла до полного прогрева дальних помещений может пройти несколько часов.
- В проходных помещениях, в которых не установлены радиаторы, необходимо утеплить трубы, так как в этих местах существует риск замерзания жидкости.
Принудительная циркуляция
При принудительной циркуляции разводка отопления от котла в частном двухэтажном доме дополняется циркуляционным насосом, гоняющим теплоноситель по трубам с необходимой скоростью. Это более современный и эффективный вариант обогрева здания.
Схема принудительного отопления двухэтажного частного дома наделена следующими преимуществами:
- быстрый обогрев всех помещений;
- возможность установки труб минимального диаметра;
- детали трубопровода не испытывают перепадов температуры, поэтому служат долго;
- можно регулировать температуру в доме;
- можно регулировать температуру в каждой комнате отдельно.
Циркуляционный насос обязательная часть схемы принудительного отопления Источник rookame.ru
Система принудительной циркуляции имеет свои минусы :
- в обесточенном доме система с насосом работать не будет;
- насос потребляет электроэнергию, в результате увеличивается энергопотребление дома;
- работающий насос создает шум, который, однако, при правильном подборе и установке оборудования будет практически незаметен.
Схема однотрубного отопления
Однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой предусматривает поочередное подключение радиаторов к трубопроводу, имеет следующие Преимущества :
- минимальный расход материалов при монтаже;
- возможность прокладки труб там, где это необходимо, даже в самых труднодоступных местах;
- одна труба, уложенная вдоль стены, выглядит эстетичнее, чем две;
- быстрая и простая установка.
Среди минусов такие особенности:
- если вам нужно отремонтировать или заменить какую-либо часть системы, вам нужно остановить все это;
- тепло распределяется неравномерно, чем ближе помещение к котельной, тем выше температура в радиаторах.
Если используется параллельное соединение конвекторов в однотрубных системах — эта схема называется «Ленинградка» Источник teplomirkr.ru
Двухтрубная схема
Двухтрубная схема предусматривает два контура труб, подводимых к радиаторы. Первая линия содержит горячую воду, поступающую от котла по кратчайшему пути к каждому радиатору. Во втором – остывший теплоноситель, который возвращается в котел. Монтаж отопления в двухэтажном доме по двухтрубной схеме более сложен. Однако преимущества этого варианта настолько убедительны, что в большинстве современных домов отопление обустроено именно по двухтрубному принципу. Мы перечисляем основные преимущества :
- охлаждающая жидкость одинаковой температуры попадает во все радиаторы;
- в дальних комнатах так же тепло, как и в ближних, поэтому нет необходимости увеличивать количество секций радиатора для выравнивания температуры;
- двухтрубные системы более удобны в эксплуатации и регулировании.
Минусы:
- большой расход трубок при монтаже;
- работа по установке двух трубопроводов вместо одного достаточно дорогая.
А еще можно использовать универсальную схему — теплоноситель движется здесь самотеком, а при необходимости включается циркуляционный двигатель. Источник termoresurs.ru
Схема лучистого отопления (ниже) наиболее эффективна из существующих, но для монтажа требуется большое количество труб Источник rmnt.mirtesen.ru
Выбор оптимальной схемы отопления
Для начала давайте определить, какое отопление нам нужно – с естественной или принудительной циркуляцией. Если у вас большой двухэтажный коттедж, то вам обязательно нужно выбрать систему с насосом. Но если у вас небольшой дачный участок в отдаленном от центральных магистралей районе, вам может подойти самотечная система, способная работать без электричества.
Теперь давайте выберем между однотрубным и двухтрубным вариантами. Если комнат в доме мало, а требования к эстетике интерьера высокие, лучше установить отопление по однотрубной схеме. Но если комнат много, и тепловой режим отдельных комнат, например, детской, имеет для вас большое значение, выбирайте двухтрубный тип отопления.
Принимая окончательное решение, важно помнить, что большинство домовладельцев отдают предпочтение двухтрубной системе с принудительным принципом работы.
Видео описание
Все вопросы по воздушному отоплению смотрите в этом видео:
Заключение
Монтаж системы отопления сложный трудоемкий процесс, включающий проектирование, подбор оборудования, монтаж всех элементов. Это должны делать специалисты. Выбор схемы подключения также необходимо согласовывать с профессионалами, так как без специальной квалификации невозможно учесть все факторы и нюансы.
Главное в этом деле стремиться к получению качественного и надежного отопления, а эффективность установки должна отойти на второй план. Также не стоит экономить на покупке оборудования. Хорошая система отопления будет стоить дорого, но она сэкономит вам много денег в дальнейшем, в процессе эксплуатации.
4 351
Крайне необходимым для строительства дома является точное решение системы отопления, так как с ней связан комфорт жильцов в холода. Отопительный контур обязан производить обогрев здания. Это связано как с точным подбором, так и с правильными монтажными работами.
Должны быть: котел для отопления, коллектор, трубопровод и тепловой узел. Вода в такой системе циркулирует с помощью. Для разогрева котла используется газ, керосин, дрова, уголь. Это также возможно при использовании электричества или других альтернатив.
Контур отопления с принудительной циркуляцией
Соединяются с помощью пайки при высоких температурах с использованием припоя, содержащего серебро. При желании можно спрятать трубы в стены, что будет довольно красиво и удобно. Недостатком таких труб будет их немалая стоимость, но этот недостаток единственный. Эти трубы очень надежны и настоятельно рекомендуется. При правильной установке они могут служить нескольким поколениям жильцов. Не нужно будет заменять или ремонтировать трубы. Этот вид труб отличается высоким качеством и достаточной надежностью.
У них есть свои преимущества — они просты в установке, что под силу даже монтажнику без профильного образования, что даст значительную экономию финансовых средств. В полимерных трубах внутри нет отложений осадка, а значит, такие трубы не будут очень быстро забиваться и будут устойчивы к коррозионным процессам. Монтаж таких труб происходит при использовании резьбовых или прессовых соединений без применения сварки. Недостатком является довольно высокая скорость теплового расширения. Это может привести к утечке.
Когда, нужно подумать о типе труб, наиболее подходящих для данного здания с учетом альтернативного и аварийного отопления. Само собой разумеется, что многие факторы имеют материальную основу. Но лучшим решением будет не экономить на системе отопления. Этот фактор повлияет на условия проживания зимой и на то, смогут ли жильцы наслаждаться проживанием в комфорте и тепле.
Совет профессионалов — выбор медного трубопровода. Такой трубопровод сможет долго и надежно служить своим владельцам на протяжении пары поколений. Цена такого трубопровода будет выше, но и надежность будет выше.
В зданиях с двумя этажами чаще всего применяют следующие схемы разводки отопления: коллекторную, двухтрубную и однотрубную.
Регулировать с помощью схемы достаточно сложно. Это связано с тем, что нет возможности отключения одного из радиаторов при условии работы всех остальных отопительных приборов. По этой причине при переходе горячей воды от одного радиатора к другому она все больше и больше теряет температуру.
Схема однотрубной разводки
Схема разводки лучше подходит для домов с двумя этажами.
Схема двухтрубной разводки
В связи с тем, что каждый отопительный прибор имеет две трубы. Горячая вода течет через один. По второму течет уже охлажденная вода. Еще одним отличием этой системы от однотрубной является иной порядок подключения отопительных приборов. Профессионалы советуют устанавливать перед всеми радиаторами регулировочный бачок.
Для нормальной циркуляции в здании достаточно расстояния между центром котла и высшей точкой подающей линии. В таких условиях можно установить расширительный бак этажом выше, а не на чердаке. При этом подводящая труба прокладывается снизу подоконника или под потолком.
Если используется схема двухтрубного типа с условием естественной циркуляции, то требуется дополнительный подогрев всего отопления.
По этой причине целесообразно добавить дополнительную установку вместе с циркуляционным насосом. Это даст ощутимую экономию времени при включении подобной системы, как модель отопления для дома в два этажа. В таких условиях тепло будет более равномерно распределяться по зданию.
Кроме установки батарей, в двухэтажном доме и при использовании котла со встроенным циркуляционным насосом возможна установка системы «теплый пол». Также есть возможность подключения полотенцесушителя сразу на два этажа.
Схема отопления с теплым полом
При работах по установке лучше всего использовать или коллектор. Эта система наиболее удобна и позволяет регулировать температуру во всех помещениях. Ко всем отопительным приборам прокладывается две трубы: обратка и прямая. Коллекторы установлены на всех этажах. Важно, чтобы они находились в шкафу, который для этого предназначен. Все запорные клапаны расположены в одном шкафу.
Обеспечивает возможность выполнения схемы отопления со скрытым типом токопроводящих труб. Установка довольно проста. По этой причине его может произвести даже работник, не имеющий профессиональных навыков.
Водяное отопление можно проводить на одном этаже, а то и одновременно на всех. В этом случае котел рекомендуется устанавливать исключительно на первом этаже. На втором этаже уже можно установить расширительный бак.
Трубы, по которым течет горячая вода, желательно прокладывать снизу подоконника или под потолком. Это будут самые уязвимые места для холодного воздуха. Важно будет установить на все батареи отдельный клапан для регулировки.
При выборе модели отопления вам также необходимо будет принять правильное решение. Это связано с тем, насколько это будет удобно жильцам в морозную погоду, сроком службы всей системы и периодичностью необходимости ремонта или замены труб и другими факторами. Если выбор окажется неверным, с планами быстрой экономии финансовых средств, может быть, возникнет постоянная потребность в ремонте, замене, найме строителей. Это, в свою очередь, принесет денежные траты. По этой причине о финансовой экономии не может быть и речи.
Лучшим решением будет установка качественных труб, радиаторов и всего остального в самом начале. Не исключено, что на данный момент все это будет дороже, но при этом будет длительный срок работы и, как следствие, в дальнейшем будет экономичнее. Правильно построенная система отопления двухэтажного дома с использованием экологически чистых материалов хорошего качества может прослужить не одному поколению.
Ваши контакты в этой статье от 500 руб в месяц. Возможны другие взаимовыгодные варианты сотрудничества. Пишите нам в [электронная почта защищена]
Комфортная температура в комнатах необходима для проживания в доме, поэтому владельцы частных строений, особенно тех, в которых построен не один этаж, а два, задумываются, как установить отопление на все помещения . Принудительная циркуляционная схема отопления двухэтажного дома идеальна для поддержания необходимого тепла в любое время года.
Опция для схематического обогрева всех этажей
Виды водяного отопления частного двухэтажного дома своими руками со схемамиНаиболее популярные и подходящие варианты систем отопления с использованием воды – с принудительной и естественной циркуляцией. Второй вариант не требует постоянного подключения к сети, он практичен, так как перебои с электроэнергией никак на него не влияют. При монтаже такой системы необходимо использовать трубы внушительного диаметра и устанавливать их под углом.
Для одного этажа более приемлема схема с естественным притоком теплоносителя; в двухэтажных домах применяется метод принудительной подачи воды. Для него следует установить котел, расширительный бак, коллектор, отопительный прибор и систему труб. Циркуляция происходит за счет работы насоса, а для обогрева используются различные виды топлива. Он также может питаться от электричества для обогрева дома.
Давайте посмотрим, почему принудительная система предпочтительнее.
Естественный вариант подачи теплоносителяДвухэтажная планировка мало чем отличается от одноэтажной. Он достаточно распространен и оправдывает свою популярность.
примечание ! Выберите правильное место для расширительного бачка.
Расширительный бак не обязательно устанавливать на чердаке, однако оставьте его сверху, на втором этаже. Таким образом, будет обеспечен сток теплоносителя. Поступая сверху в батареи, тепло будет равномерно распределяться по площади всего дома. Необходимо соблюдать уклон труб в 3-5 градусов для постоянного течения жидкости.
Подающие трубы могут располагаться под потолком или подоконниками. Такая система отопления здания имеет ряд преимуществ:
- нет необходимости в постоянном подключении к сети;
- работает без перерыва;
- простота использования;
- отсутствие шума при работе.
Недостатков в этом варианте гораздо больше, поэтому владельцы двухэтажных домов предпочитают схему отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома. Недостатки естественного течения воды по кругу:
- сложный и длительный монтаж;
- нет возможности отапливать площадь более 130 кв.м;
- низкая производительность;
- из-за большой разницы температур между подачей и обраткой поврежден котел;
- внутренняя коррозия под действием кислорода;
- постоянная необходимость следить за состоянием труб и невозможность использования антифриза;
- стоимость установки.
Самостоятельный монтаж такой системы отопления очень сложен, поэтому владельцы зданий предпочитают принудительную систему, которую можно установить самостоятельно, не затрачивая больших усилий.
Статья по теме:
В данной статье рассмотрены особенности данного способа обогрева дома, критерии выбора, особенности монтажа, цены на отдельные комплектующие и общая стоимость реализации. проект.Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома: ее преимущества и недостатки
Монтаж этого вида отопления намного проще сделать самостоятельно. А также у этого вида отопления есть ряд преимуществ:
- нет необходимости приобретать определенные трубы необходимого диаметра;
- можно использовать недорогие радиаторы и сэкономить деньги;
- длительный срок службы агрегата, так как отсутствует перепад температур;
- можно регулировать уровень нагрева;
- простота установки.
Недостатки у такой системы отопления тоже присутствуют, но их гораздо меньше. Во-первых, это работа от электросети, то есть при отключении электропитания перестанет происходить нагрев дома. Во-вторых, есть шум от работы помпы, правда, не громкий, поэтому практически незаметный.
Виды принудительной циркуляции теплоносителя в отопленииДля отопления с данным видом циркуляции выбрано несколько вариантов схем:
- с одной трубой;
- два;
- коллектор.
Каждый можно собрать самому или пригласить специалистов.
Особенности однотрубной системы отопления с принудительной циркуляциейВ этом варианте используются две ветви. На каждом этаже устанавливается запорная арматура для обогрева части помещений в случае необходимости. Пройдя по трубам, теплоноситель снова поступает в одну трубу, идущую к котлу.
На входе в батарею также монтируется запорная арматура, служащая для регулирования температуры в помещении, а также необходимая при замене оборудования. Сверху на радиаторе установлен вентиляционный клапан.
Для улучшения равномерности теплораспределения вдоль байпасной линии установлены радиаторы. Если не использовать эту схему, то нужно будет подбирать батареи разной емкости с учетом потерь теплоносителя, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.
Внимание! Необходимо соблюдать последовательность установки радиаторов для обеспечения равномерного обогрева во всех помещениях.
Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости нельзя отключать второй или первый этаж от сети для экономии топлива.
Чтобы уйти от неравномерного распределения теплоносителя, применяют двухтрубные схемы.
Связанная статья:
В статье проводится комплексный анализ характеристик различных жидкостей, а также рассматриваются критерии выбора, позволяющие избежать ошибок.Двойная трубная система
Чаще всего в домах в два этажа монтируется двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией, схемы которой могут быть различными. Они делятся на несколько подтипов:
- тупиковые;
- прохождение;
- коллектор.
Самый простой вариант — первый. Главный недостаток такой системы – практически полное отсутствие контроля температуры. Радиаторы с большим контуром необходимо устанавливать на расстоянии от котла.
Проходной вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличить длину трубопровода.
Наиболее эффективной является коллекторная схема, позволяющая подвести к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло подается равномерно. Недостаток один — дороговизна оборудования, так как количество расходников увеличивается.
Существуют также вертикальные варианты подачи теплоносителя, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей теплоносителя проходит по этажам, во втором стояк идет вверх от котла на чердак, где трубы выведены к нагревательным элементам.
Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома может быть любой. Рассмотрим подробнее популярную самостоятельную версию инсталляции «Ленинградка».
Что такое «Ленинградка» и особенности установкиОдна из популярных схем, появившихся в СССР, для отопления частного дома — «Ленинграка». Смонтировать такой способ обогрева своими руками несложно. Разберем основные моменты и конструктивные особенности однотрубной принудительной системы.
Остается популярным и по сей день, так как имеет ряд преимуществ:
- низкая стоимость оборудования;
- простота установки;
- можно прокладывать трубы где угодно;
- красивый внешний вид;
- можно подключить несколько котлов.
Возможна прокладка трубы отопления вдоль наружных стен. Однако есть и минус системы, при этом теплоноситель идет по кругу, происходит потеря мощности, поэтому приходится увеличивать сечения радиаторов.
Характеристики системы отопленияДля корректной работы системы отопления Ленинградка необходимо последовательно соединить все элементы. Температура теплоносителя на выходе будет значительно ниже, чем на входе. Благодаря этой разнице охлаждающая жидкость циркулирует.
Полезная информация! Если вы планируете укладывать трубы на пол, то не забудьте установить теплоизоляционный слой.
Такая разводка отопления от котла в частном доме образует замкнутое кольцо, которое располагается по периметру участка. Рядом следует сделать вертикальный срез трубы, чтобы обеспечить перепад температур для движения тепла. Поверх врезки подключите расширительный бак, который будет поддерживать температуру теплоносителя на одном уровне.
Вы врубаете батареи в общую линию, в зависимости от прокладки магистральных труб. При этом, несмотря на простоту монтажа, есть возможность дополнительно смонтировать термостат, балансировочные вентили или краны любого типа работы.
Чтобы полностью понять принцип монтажа «Ленинградки», предлагаем просмотреть видео материал.
Схема однотрубной системы отопления «Ленинградка» Наконец- Для обогрева двухэтажного частного дома лучше использовать принудительную систему подачи теплоносителя, не требующую сложного монтажа и много места для больших труб.