Двухтрубная система отопления двухэтажного дома схема с насосом: Схема отопления двухэтажного дома — разновидности систем

Схема отопления двухэтажного дома: виды и особенности

Оглавление:
Схема отопления двухэтажного дома: система стояков
Проект отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией теплоносителя
Коллекторная система отопления двухэтажного дома
Двухтрубная система отопления двухэтажного дома
Схема однотрубного отопления двухэтажного дома

Если сравнивать систему отопления одноэтажного строения и двухэтажного дома, то можно прийти только к одному выводу – двухэтажные постройки оборудуются более сложной системой обогрева. И дело здесь не только в наличии большой разветвленной системы трубопроводов – вся сложность заключается в изобилии всевозможного оборудования, без которого о высокой эффективности работы системы не может быть и речи. В этой статье вместе с сайтом stroisovety.org мы поговорим о том, какой должна быть схема отопления двухэтажного дома – мы выберем из всех возможных вариантов наиболее эффективный и подходящий именно для вашей постройки.

Как сделать отопление двухэтажного дома

Схема отопления двухэтажного дома: система стояков

Это одна из простейших систем, которая для своей работы требует минимум оборудования – по большому счету, она вполне может обойтись только циркуляционным насосом и стандартным вариантом расширительного бачка. Работает она довольно просто – нагретый теплоноситель выталкивается насосом в самую верхнюю точку системы отопления, после чего он продолжает двигаться по трубам за счет силы гравитации. Нагретая жидкость опускается по стоякам и, проходя через приборы отопления, отдает свою тепловую энергию в окружающую среду. Дальше теплоноситель попадает в систему обратного трубопровода, где под воздействием все того же циркуляционного насоса возвращается в котел на очередной цикл подогрева.

Кроме минимального количества оборудования, такая система отопления обладает и другими преимуществами. К ним можно отнести вполне приличную эффективность работы, которая выражается и в равномерном нагреве практически всех радиаторов; и минимальные расходы на материалы и оборудование; и возможность ее использования в безэлектрическом режиме работы – так сказать, в системе естественной циркуляции теплоносителя. Об этом немного позже, а пока сосредоточимся на ее недостатках. Самый главный из них – это невозможность использования такой схемы при обустройстве домов большой площади, т.е. чем большее количество стояков задействовано в схеме, тем ее работа становится менее эффективной. Решается этот момент либо с помощью установки более мощного циркуляционного насоса, либо посредством оборудования системы массой кранов, регулирующих токи воды.

Схема отопления двухэтажного частного дома

Проект отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией теплоносителя

По большому счету, это все та же система стояков, только работает она уже без использования циркуляционного насоса. Такая схема разводки технологически выглядит достаточно просто, но в монтаже имеет массу нюансов, упустить которые равносильно заранее снизить эффективность обогрева дома. Единственный ее плюс – это отсутствие необходимости использования электрической энергии, что немаловажно в местах, удаленных от линий электропередач.

Работает отопление с естественной циркуляцией исключительно согласно законам природы – с повышением температуры жидкости ее плотность изменяется, в результате чего появляется эффект расслоения. Горячий теплоноситель просто выталкивается холодным вверх, где горячая жидкость, достигая самой высокой точки системы отопления, начинает постепенно опускать вниз благодаря трубам, расположенным под небольшим уклоном. Следует понимать, что подающий и обратный трубопроводы имеют кардинально различное направление этих уклонов – подача заставляет течь теплоноситель от котла, а обратка, соответственно, к котлу.

К недостаткам систем с естественной циркуляцией теплоносителя можно отнести медленный прогрев системы и большой расход топлива на начальной стадии ее работы, большую вероятность завоздушивания и плохо контролируемую наполненность системы жидкостью. В принципе, в наш век дорогих энергетических ресурсов все эти недостатки блекнут с возможностью применения в таких отопительных системах котлов, работающих на любом виде топлива.

Система однотрубного отопления фото

Коллекторная система отопления двухэтажного дома

На сегодняшний день она считается наиболее продвинутой и эффективной – эта система способна обогревать дома даже огромной площади. Для ее работы нужна масса всевозможного вспомогательного оборудования – здесь, как правило, одним циркуляционным насосом дело не обходится. Основным узлом такой системы является коллектор – по-другому он называется распределительная гребенка. Если объяснять просто ее смысл, то это труба большого диаметра (он зависит от величины самой системы), установленная и на подачу, и на обратку, которая имеет несколько отводящих патрубков. На эти патрубки монтируются циркуляционные насосы, которые подают нагретый теплоноситель на отдельные ветки системы обогрева – таких веток может быть достаточно много. Следует отметить, что каждая из отдельных веток также может оборудоваться более мелким коллектором, который распределяет теплоноситель по зонам – достаточно часто такие распределительные гребенки применяют для устройства водяных теплых полов в помещениях с большой площадью.

Недостатком такой системы, как и говорилось выше, является очень сложное устройство, в котором главенствующую роль играет сама топочная – именно в ней сосредотачивается все оборудование, необходимое для отопления дома. К преимуществам, кроме указанных выше, можно отнести универсальность – с помощью дополнительного оборудования такая система может одновременно обеспечивать дом еще и горячей водой, причем в очень большом объеме.

Коллекторная система отопления двухэтажного дома фото

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома

Это наиболее распространенная схема, согласно которой может выполняться монтаж отопления двухэтажного дома своими руками – ее особенность заключается в использовании двух отдельных трубопроводов (подающего и обратного), закольцованного между собой через отопительные приборы (батареи). Ее основное преимущество, по сравнению с однотрубной схемой отопления (о ней мы поговорим дальше), заключается в том, что нагретый теплоноситель попадает в радиаторы, так сказать, напрямую, минуя все остальные приборы отопления.

Благодаря этому все участники данной системы прогреваются примерно одинаково. Потери тепла по пути следования воды, конечно, есть, но они распределяются равномерно путем регулировки подачи воды кранами.

По сути, такая схема монтажа может применяться ко всем вышеописанным системам, в том числе и к естественному отоплению, как и у них, здесь может использоваться дополнительное оборудование в виде насосов, теплообменников и тому подобных вещей. На сегодняшний день в паре с коллекторной схемой двухтрубная система отопления считается наиболее эффективной в работе, особенно если речь идет о многоэтажных домах большой площади. Недостатком можно считать сложный монтаж и дороговизну изготовления.

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома фото

Схема однотрубного отопления двухэтажного дома

Монтаж отопления в таком доме согласно этой схеме используется только в том случае, когда система состоит из минимума отопительных приборов и имеет небольшую длину трубопроводов. Смысл этой системы заключается в кольцевом движении теплоносителя от подачи к обратке котла, практически минуя отопительные приборы. Они устанавливаются на одну трубу – то есть и подача батареи, и ее обратка врезаются в один единый магистральный трубопровод. Отсюда и ее главный недостаток – к последним на этом трубопроводе батареям доходит практически охлажденный теплоноситель. Такую систему можно считать примитивной и малоэффективной для больших домов. Ее работоспособность несколько увеличивается при использовании мощного циркуляционного насоса и радиаторов отопления с малым объемом жидкости. Если говорить о достоинствах отопления двухэтажного дома ленинградка, то здесь можно указать только одно – хорошая работа в небольших строениях площадью до 120 квадратных метров.

Схема однотрубного отопления двухэтажного дома фото

И в заключение этого небольшого обзора схем отопления добавлю только одно – как правило, в чистом виде они используются редко, особенно если речь идет о внушительных отапливаемых площадях.

В большинстве случаев встречаются комбинированные варианты – в частности, объединяется в одну систему и коллекторная схема отопления двухэтажного дома, и схема со стояками, которые могут транспортировать теплоноситель по одной, но чаще всего по двум трубопроводам.

Автор статьи Александр Куликов

Схема отопления двухэтажного дома — обзор вариантов, рейтинг лучших циркуляционных насосов

Для обеспечения тепла и комфорта в двухэтажном доме нужно правильно определить схему отопления двухэтажного дома. Система отопления является важнейшей инженерной системой жизнеобеспечения любого дома. Ее предназначением является возмещение теплопотерь и создание определенного температурного режима, который нужен прежде всего для проживающих в доме людей, но не стоит недооценивать и того фактора, что эффективная система отопления призвана обеспечить, в том числе, стойкость и долговечность строительных конструкций.

Расчет и проектирование лучше доверить инженерам-теплотехникам, которые оценят теплопотери, дадут рекомендации по утеплению дома, а также сделают детальный расчет, что позволит избежать излишних расходов на дорогостоящее оборудование. Но выбор схемы отопления двухэтажного дома может сделать сам заказчик, исходя из многолетнего опыта функционирования различных систем.

Схема отопления двухэтажного дома

Классификация отопления

Виды источников тепловой энергии — теплогенераторов

Прежде чем выбирать ту или иную схему отопления, полезно узнать уже существующие виды и какой из них подойдет для конкретно решаемой задачи. Известно, что основным источником тепла являются различные виды теплогенераторов, в качестве которых могут выступать:

Печи и камины. Этот вид отопления когда-то был основным, но сейчас используется все реже из-за высокой стоимости топлива (дров и угля) и невозможности эффективно управлять температурой в доме. В некоторых регионах, где отсутствует газоснабжение, этот вид отопления является безальтернативным выбором.

Печи и камины до сих пор используются в загородных домах

Различные виды отопительных котлов, которыми могут быть: газовые, твердотопливные, жидкотопливные, электрические, — в зависимости от наличия доступа к различным энергоносителям и их стоимости.
Альтернативные источники энергии. В эту категорию относятся: геотермальная энергия, получаемая тепловыми насосами, а также солнечная, которую преобразуют в тепловую солнечные коллекторы. Такой вид отопления находится в стадии бурного развития и пока применяется в нашей стране достаточно редко из-за высоких цен на оборудование.

Перспектива будущего — энергонезависимые дома

Инфракрасное отопление. Источниками тепла являются специальные инфракрасные излучатели, которые используют в большинстве случаев электрическую энергию. Тепловая энергия при таком отоплении доставляется непосредственно «адресату» путем излучения. Для обогрева больших помещений или помещений с малой периодичностью появления в них людей инфракрасное отопление будет прекрасным выбором.

Мнение эксперта:

Масальский А.В.

Редактор категории «строительство» на портале Stroyday.ru. Специалист по инженерным системам и водоотведению.

Задать вопрос эксперту

В некоторых ситуациях будет разумно сочетать различные виды теплогенераторов для отопления. Например, если имеется дачный дом, куда семья приезжает только на выходные. В этом случае будет разумно иметь газовый котел для основного отопления и электрический – для предотвращения замерзания зимой воды в системе и поддержания минимальной допустимой температуры в доме.

Виды теплоносителей

Любая система отопления должна перенести тепло, сконцентрированное в теплогенераторе до того теплового прибора, который обогревает конкретное помещение. Это делается при помощи теплоносителя, которыми могут быть:

Воздух, который используется при отоплении печами, каминами, а также различными электрическими нагревателями. Ввиду того что воздух имеет низкую плотность, теплоемкость и коэффициент теплоотдачи, он сильно уступает жидкостным теплоносителям.
Вода является практически идеальным теплоносителем в силу того, что обладает высокой теплоемкостью, плотностью, коэффициентом теплопередачи, и химической инертностью. Воду, подогретую котлом отопления, транспортируют к тепловым приборам при помощи системы трубопроводов.

В большинстве современных систем отопления в качестве теплоносителя применяют воду или различные антифризы, являющимися водными растворами этиленгликоля, пропиленгликоля или их комбинаций. Такое свойство как стойкость к незамерзанию при низких температурах может быть полезно в системах отопления таких домов, где не планируется проживание людей постоянно в зимнее время. В тех домах, где отопление будет работать всю зиму, применение антифризов экономически нецелесообразно.

Типы антифризов для системы отопления

Мнение эксперта:
Масальский А.В.
Редактор категории «строительство» на портале Stroyday.ru. Специалист по инженерным системам и водоотведению.
Задать вопрос эксперту
Различные антифризы плохо «уживаются» с алюминиевыми радиаторами, некоторыми уплотнениями и трубами. Помимо этого теплоносители с содержанием этиленгликоля ядовиты. Поэтому использовать такие составы нужно только в тех случаях, когда без них просто не обойтись.

Виды отопительных приборов

Отопительные приборы можно разделить на два основных класса:

Радиаторы – в переводе с латинского они переводятся как «излучатель», то есть такой прибор, который тепло передает в виде инфракрасного теплового излучения. Однако современные радиаторы не являются чисто излучателями, а еще передают часть тепла в виде конвекции, но свое название они сохранили.
Конвекторы – передача тепловой энергии в помещение происходит за счет нагрева воздуха, а он уже отдает ее всем окружающим объектам. Такие отопительные приборы имеют медные (реже стальные) трубки, окруженные ребристыми теплообменниками. Воздух, попадая в теплообменник, нагревается его пластинами и поднимается, уступая место более холодному. Для того, чтобы воздухообмен был эффективным, вся конструкция конвектора помещена в специальный кожух.

В современных системах широко применяют еще такой способ отопления как «теплый пол» или «теплые стены», которые по своей сути представляют собой большой радиатор, передающий «львиную долю» тепла в виде излучения, а это повышает комфорт и позволяет снизить температуру воздуха в помещении примерно на 2 градуса, что ведет к экономии топлива примерно на 12%.

Типы радиаторов отопления

В системе отопления двухэтажного дома могут быть использованы совершенно разные типы радиаторов, в зависимости от решаемых задач, площади помещения, проектных данных, предпочтений. Радиаторы можно разделить на несколько типов:

Чугунные секционные радиаторы – те, которые мы привыкли видеть в квартирах и домах старой постройки. Они имеют большую массу и высокую тепловую инерционность, но зато нетребовательны к качеству теплоносителя, не подвержены коррозии, имеют высокую теплоотдачу. Такие радиаторы отлично вписываются в любой интерьер, особенно классический.

Чугунные секционные радиаторы — нестареющая классика

Алюминиевые секционные радиаторы – прекрасный выбор для автономных систем отопления, но они более чувствительны к качеству теплоносителя, не терпят прямого контакта с медными трубами. Такие радиаторы прекрасно вписываются в любые интерьеры.

Алюминиевые радиаторы: современный дизайн

Биметаллические секционные радиаторы представляют собой сочетание стальных или медных трубок, по которым циркулирует теплоноситель и алюминиевую поверхность, отдающая тепло в помещение. Такие радиаторы нетребовательны к теплоносителю, выдерживают высокое рабочее давление, внешне практически неотличимы от алюминиевых.
Стальные панельные радиаторы – это цельная конструкция из проштампованной и сваренной листовой стали. Такие радиаторы имеют только два резьбовых подключения к системе отопления, что повышает их надежность. Высокая теплоотдача, малый вес, низкая инерционность, эстетичный внешний вид, — все это сделало их самыми популярными в автономных закрытых системах отопления домов.

Панельные радиаторы: отличный выбор для современных систем отопления

Помимо перечисленных моделей производители еще выпускают различные дизайнерские модели, к которым можно отнести цельнолитые чугунные, стальные трубчатые и даже керамические. Высокая цена на эти приборы объясняется тем, что дизайнерские амбиции в них преобладают над инженерной рациональностью.

Цены на популярные модели радиаторов отопления

~~Радиаторы отопления~~

Схемы отопления двухэтажного дома

Количество реализаций системы отопления двухэтажного дома бесконечно, так как зависит от многих факторов: размеров дома, наличия бесперебойного электроснабжения, постоянства проживания в доме людей и т. д. Поэтому будет разумно рассмотреть несколько типовых схем, которые доказали свою эффективность.

Схема отопления дома с естественной циркуляцией

Название такой системы само говорит за себя – циркуляция теплоносителя в системе отопления происходит за счет естественных природных процессов. Работу такой системы можно рассмотреть на рисунке.

Система с естественной циркуляцией

Вода, подогретая в теплообменнике котла, уменьшается в плотности и вытесняется более холодной и плотной водой их обратной линии. Именно эта разница весов горячей и охлажденной воды обеспечивает циркуляцию в системе отопления. В самой верхней точке стояка горячей воды оборудуется расширительный бак, который дает воде расширяться при нагревании, позволяет контролировать уровень воды в системе и при необходимости производить подпитку. Кроме этого, весь воздух, который неизбежно будет присутствовать в системе, будет выходить в расширительный бак.

Узнайте, инструкции по промывке системы отопления, из нашей новой статьи.

Разводящие трубопроводы и обратные линии, называемые еще лежаками, для облегчения циркуляции воды всегда делают под уклонами: верхний лежак к радиаторам, а нижний – к котлу. В такой системе котел должен находиться в самой нижней точке. Подачу теплоносителя на радиаторы делают через стояки горячей воды, а слив охлажденной через обратные стояки.

Один из вариантов реализации двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией представлен на следующей схеме.

Один из вариантов реализации гравитационной системы отопления в двухэтажном доме

Следует обратить внимание в этой схеме на большое количество трубопроводов и их высокий условный проход — dу. Это объясняется тем, что в гравитационных системах для обеспечения циркуляции теплоносителя нужно минимизировать сопротивление, а это возможно только в трубах больших диаметров.

Системы с естественной циркуляцией, естественно, имеют преимущества:

Независимость от электроснабжения – система отопления будет работать как при полном отсутствии электроэнергии, так и при перебоях в ее подаче.
Доказанная долгими годами эксплуатации надежность и простота.
Отсутствие насосов и малая скорость циркуляции теплоносителя делают такую систему бесшумной.

Несмотря на все преимущества, такие системы постепенно уходят в прошлое, так как уже не отвечают современным требованиям к системам отопления.

Гравитационные системы чрезвычайно материалоемкие – для их монтажа применяются стальные трубы больших диаметров.
Монтаж систем отопления со стальными трубами сложен технологически и занимает много времени.
Системы с естественной циркуляцией имеют ограничения по площади обогреваемых помещений. По утверждениям специалистов суммарная длина горизонтальных участков (лежаков) не должна превышать 40 метров, а суммарная площадь 150 м2.
Высокая инерционность — от момента запуска системы до прогрева всех радиаторов до расчетной температуры может пройти несколько часов.
Большая разница температур подачи и обратки может плохо сказаться на теплообменнике котла.
В теплоносителе гравитационных систем большое количество растворенного кислорода, что сказывается на коррозии труб и радиаторов, поэтому в таких системах можно использовать только чугунные или биметаллические радиаторы.

Системы отопления с принудительной циркуляцией

Практически все современные системы отопления используют только принудительную (искусственную) циркуляцию теплоносителя, что дает весомые преимущества:

Использование циркуляционных насосов помогает отопить любую площадь при любой этажности здания.
Диаметр труб может быть гораздо меньше, так как насос позволяет прокачивать теплоноситель с более высокой скоростью.
Применение циркуляционных насосов позволяет снизить температуру в системах отопления при тех же параметрах теплоотдачи радиаторов, а это, в свою очередь, позволяет использовать более дешевые полимерные и металлопластиковые трубы.
Возможность как общей, так и зональной регулировки в системах отопления.

Недостатками систем с принудительной циркуляцией являются:

Зависимость от электроэнергии, что легко решается наличием источников бесперебойного питания или генераторов.
Более высокий шум работы системы отопления, но при правильном расчете он не слышим человеческим ухом в отапливаемых помещениях.

Циркуляционный насос обычно врезают в систему отопления на обратной линии перед котлом, так как в этом месте самая низкая температура теплоносителя.

Циркуляционный насос: сердце современной системы отопления

Чтобы принудительная циркуляция работала корректно, выбранная модель насоса должна отвечать параметрам системы. Существует специальная методика расчета ключевых характеристик — производительности и создаваемого напора. Чтобы не утомлять читателя формулами, предлагаем воспользоваться встроенными калькуляторами.

Калькулятор расчета производительности насоса

Перейти к расчётам

Калькулятор расчета создаваемого напора теплоносителя

Перейти к расчётам

Цены на циркуляционные насосы

~~Циркуляционный насос~~

Однотрубная система отопления двухэтажного дома

В однотрубных системах автономного отопления может применяться как естественная циркуляция теплоносителя, так и принудительная. Теплоноситель от котла идет в стояк подачи, а затем разделяется на два этажа в лежаки, к которым последовательно подключаются радиаторы отопления.

Однотрубная система отопления — надежная, но устаревшая

Очевидно, что после каждого из радиаторов температура в трубопроводе будет снижаться, и это обязательно учитывают при расчетах. Достоинствами такой системы являются:

Расход труб при монтаже такой системы минимален.
Возможность реализации системы с естественной циркуляцией. Например, при отключении электроэнергии можно замкнуть насос при помощи байпасной перемычки, и система продолжит функционировать, хоть и с меньшей эффективностью.
Время и стоимость монтажа ниже, чем других систем.

Недостатками однотрубной разводки являются:

Сложность регулировки и настройки системы.
Для снятия одного отдельного радиатора нужно останавливать всю систему.

Видео: Однотрубная система отопления, ее достоинства и недостатки

Двухтрубная автономная система отопления

Требования к современным системам отопления предполагают тонкую регулировку как всей системы в целом, так и каждой части в отдельности, что позволяет управлять микроклиматом в помещениях, а также экономить энергоресурсы. И такую возможность дает именно двухтрубная система отопления.

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома

В таких системах имеются два отдельных трубопровода: подающий и обратный, а радиаторы отопления подключаются к ним параллельно. Рассмотрим работу такой системы на примере. Теплоноситель, подогретый в котле обезвоздушивается автоматическим клапаном (2) и поступает в вертикальный стояк, который разделяется на горизонтальные участки первого и второго этажа. Обратный трубопровод подключается к соответствующему входу котла и аналогично подающему разделяется на два этажа.

На обратной линии перед котлом расположены:

Предохранительный клапан (11), сбрасывающий избыточное давление в системе. Рабочее давление в закрытых системах отопления составляет 1—3 бар.
Циркуляционный насос (9), поддерживающий ток теплоносителя с заданной скоростью, с арматурой его обвязки (7, 8).
Мембранный расширительный бак, который компенсирует расширение теплоносителя и поддерживает постоянство давления в системе.

Радиаторы (4) подключены параллельно к подающему и обратному трубопроводу, причем лучше всего делать подключение именно так, как изображено на рисунке: подачу делать в верхней точке, а обратку в нижней диагональной, — при такой схеме идет наиболее равномерный прогрев и соответственно лучше теплоотдача.

Возможность самостоятельной регулировки каждого радиатора в отдельности дает специальный термостатический клапан (3), который, в зависимости от температуры воздуха в помещении, может ограничивать или вовсе перекрывать ток теплоносителя через радиатор. При этом это не будет влиять на работу систему в целом. Для того чтобы радиаторы не мешали работе друг друга, оказывали примерно равное сопротивление протеканию теплоносителя через них, на их выходе ставятся балансировочные клапаны (5) при помощи которых происходит настройка всей системы отопления.

Двухтрубная автономная система отопления имеет ряд неоспоримых преимуществ:

Теплоноситель в каждый радиатор поступает с одинаковой температурой.
Меньшие потери давления в системе позволяют использовать менее мощные циркуляционные насосы.
К подающему и обратному трубопроводу двухтрубной системы могут быть подключены совершенно разные тепловые приборы: радиаторы, конвекторы, фанкойлы, система «теплый пол» со своим коллектором и насосной группой.
Ремонт или настройка каждого отдельно взятого узла не влияет на работу в целом.

Мнение эксперта:

Масальский А.В.

Редактор категории «строительство» на портале Stroyday.ru. Специалист по инженерным системам и водоотведению.

Задать вопрос эксперту

Недостатками двухтрубной системы являются большая материалоемкость, что сказывается на стоимости и сложности, а это может при неграмотном расчете и монтаже сказаться на надежности.

Варианты двухтрубных систем

Двухтрубные системы отопления имеют множество вариантов реализации. На аксонометрической схеме представлены три наиболее используемых случая разводки двухтрубных систем отопления.

Двухтрубная тупиковая разводка труб, представленная на условном первом этаже схемы. В такой системе прямой и обратный трубопроводы монтируются рядом, параллельно друг другу вплоть до последнего радиатора ветки. Диаметры подающей и обратной трубы по мере приближения к тупиковому радиатору снижаются. При таком способе подключения требуется настройка системы при помощи балансировочных клапанов, чтобы радиаторы, расположенные ближе к котлу, не замыкали проток теплоносителя через себя.
Двухтрубная встречная разводка трубопроводов представлена на условном втором этаже схемы. В таком способе подключения прямой трубопровод подходит с одной стороны к радиатору, а обратной с другой. Это позволяет стабилизировать проток теплоносителя и избежать балансировки радиаторов. Такой способ еще называют «петля Тихельмана». Подающий и обратный трубопроводы должны при этом иметь одинаковые сечения.
Коллекторная разводка представлена на третьем этаже схемы. Магистральный прямой и обратный трубопровод подключен к коллектору, от которого уже идет разводка трубами одинакового диаметра на все радиаторы. Такая система требует большего расхода труб, зато балансировка ее очень простая. Для того, чтобы система работала лучше, коллектор должен располагаться близко к геометрическому центру этажа, при этом длины трубопроводов будут примерно равными.

Итоги

Разработку схемы системы отопления двухэтажного дома лучше доверить инженерам-теплотехникам.
Наиболее перспективными и современными являются двухтрубные системы отопления.
Грамотное сочетание радиаторного отопление с теплым водяным полом дает наилучшие результаты.

Видео: Варианты радиаторных систем отопления

ТОП-10 лучших циркуляционных насосов для системы отопления

Что бы вы выбрали из циркуляционных насосов для системы отопления или посоветовали бы приобрести?

Принять участие в опросе

Wilo TOP-S 30/10 EM PN6/10

Циркуляционный насос Wilo-TOP-S 30/10 можно применять в различных системах отопления. Основание выполнено из чугуна с катафорезным покрытием. Два типа подсоединения: резьбовое и фланцевое, 3 частоты вращения. За 1 час работы насос прокачивает до 12 м3 теплоносителя, подъем максимум до 10 м. Двигатель мощностью 410 Вт. Максимальная температура теплоносителя до 140 С, но при функционировании не более 2-х часов.

Циркуляционный насос Wilo TOP-S 30/10 EM PN6/10

Плюсы

качественное и надежное изготовление;
высокая производительность.

~~Циркуляционный насос Wilo TOP-S 30/10 EM PN6/10~~

BELAMOS BRS 25/8G (180 мм)

Назначение перекачивать теплоноситель в трубопроводной системе. Используется в системах отопления, кондиционирования и теплого пола. Производительность максимум 5,28 куб.м/час, максимальный напор — 8 м. Работа насоса практически бесшумна (40дБ(А)), энергопотребление низкое, небольшой вес.

Циркуляционный насос BELAMOS BRS 25/8G (180 мм)

Плюсы

наличие защиты от перегрева;
рабочая жидкость смазывает подшипники и охлаждает ротор.

Минусы

не герметичен блок управления;
гайки из комплекта не лучшего качества.

~~Циркуляционный насос BELAMOS BRS 25/8G (180 мм)~~

Grundfos UPS 25-40 180

Оборудование от компании Grundfos имеет высокую производительность, длительной срок службы и качество. Данная модель подойдет для системы теплоснабжения в «среднестатистическом» загородном доме. Производительность в 1 час не более 3 куб.м., самый большой напор 4 м. В качестве теплоносителя подойдет как обычная вода, так и пропиленгликолевый антифриз. Насос имеет экономичный двигатель (не более 45Вт) и 3 положения регулятора. Ротор отделен от статора гильзой из нержавеющей стали, что очень важно во избежание протечек и использовании воды в качестве теплоносителя. Производители позаботились и о мелочах, чтобы получить доступ к клеммам не нужна отвертка, на крышке есть флажок, который достаточно повернуть.

Циркуляционный насос Grundfos UPS 25-40 180

Плюсы

есть автоматический контроль за уровнем воды;
фронтальная панель управления;
низкий уровень шума;
маленькое энергопотребление

Минусы

небольшая высота подъема жидкости;
маленькая производительность.

~~Циркуляционный насос Grundfos UPS 25-40 180~~

Grundfos UPS 32-80

Циркуляционный насос с бронзовым корпусом оснащен однофазным двигателем с мокрым ротором и надежно защищенным статором. Пропускная способность жидкости 11 куб.м в час, создает сопротивление до 7,5 м, мощность двигателя — 135 Вт, поэтому данная модель подойдет для самой длинной системы отопления в загородном доме. Установка насоса может производиться как в вертикальное, так и в горизонтальное положение. Основное преимущество оборудования — это регулировка скорости вращения его рабочего вала. Насос имеет довольно простое управление, чтобы изменить его скорость, достаточно нажать одну кнопку.

Grundfos UPS 32-80

Плюсы

можно выбрать любой способ установки;
длительный срок службы;
тихая работа;
большая мощность.

Минусы

высокая стоимость.

~~Циркуляционный насос Grundfos UPS 32-80~~

Wilo Yonos PICO 25/1-6

Модель циркуляционного насоса Wilo-Yonos PICO 25/1-6 оснащена электронной системой регулирования. Уровень подъема теплоносителя до 6 м. Допустимо использовать этот насос для теплоснабжения дома с 2-мя этажами, но стоит учесть его небольшую производительность — 3,7 куб. м за 1 час. Наличие в электродвигателе технологии ЕСМ дает устойчивость к токам блокировки, электросистема регулирования частоты вращения плавно регулирует перепады давления. Есть возможность выбрать режим, соответствующий системе теплоснабжения: радиаторный, напольный или классический.

Циркуляционный насос Wilo Yonos PICO 25/1-6

Плюсы

наличие цифрового управления;
удобное подключение;
возможность выбора режима регулирования частоты;
встроенная защита электродвигателя.

Минусы

небольшой запас производительности.

~~Циркуляционный насос Wilo Yonos PICO 25/1-6~~

Wilo Star-RS 25/4

Насос с чугунным корпусом (может быть и бронзовый) и мокрым ротором, нержавеющий вал. Оснащен тремя режимами вращения. Установка производится только горизонтально, за час может перекачать до 3 м3 жидкости. Устойчив к разной температуре жидкости, но не подходит слишком жесткая вода. Практически бесшумен при работе.

Циркуляционный насос Wilo Star-RS 25/4

Плюсы

3 режима скорости;
надежность;
не шумный;
невысокая стоимость.

Минусы

неудобно переключать скорости;
одно положение для установки.

~~Циркуляционный насос Wilo Star-RS 25/4~~

DAB VS 65/150 M

Подходит для систем горячего водоснабжения как закрытого типа с повышенным давление, так и открытого. Можно применить даже для солнечных систем подогрева воды. Итальянский насос с хорошей производительностью: в 1 час 5,4 куб.м, напор до 6 м. Снаружи и внутри выполнен из качественных и прочных материалов: корпус из бронзы, для внутренних деталей использовалась керамика и нержавейка. Можно использовать подготовленную воду и антифризы, которые содержат до 30% гликоля. Допустимая температура: для воды от -10 градусов С до + 85; до +110 для других применений.

Циркуляционный насос DAB VS 65/150 M

Плюсы

надежность;
большая производительность;
приемлемый шум при работе.

Минусы

потребление энергии до 77 Вт/час;
высокая стоимость.

~~Циркуляционный насос DAB VS 65/150 M~~

Wilo Star-RS 30/6-180

Циркуляционный насос, который можно установить даже не в самой хорошей системе теплоснабжения дома с двумя этажами. Подъем жидкости до 5,5 м, прокачивает до 3,5 куб.м/час. Не совсем экономичен, в 1 час потребляет до 84 Вт. Чугунный корпус. Неустойчив к коррозии, чтобы избежать этого необходимо применять теплоноситель с ингибиторами.

Циркуляционный насос Wilo Star-RS 30/6-180

Плюсы

большая производительность;
отличная высота подъема.

Минусы

высокое потребление электроэнергии;
неустойчив к коррозии.

~~Циркуляционный насос Wilo Star-RS 30/6-180~~

Grundfos COMFORT 15-14 BA PM

Ультрасовременная модель рециркуляционного насоса. Идеальное решение для теплоснабжения с двухконтурным котлом. Основным достоинством этой модели является наличие цифровой схемы управления, подстраивающей автоматически обороты под определенный режим работы. С комплектом идет термодатчик, которой крепится на трубе: скорость зависит от температуры теплоносителя и обеспечивает быстрый нагрев контура водоснабжения. Насос энергоэкономичен, в 1 час потребляет всего 7 Вт. Объем подачи жидкости в минуту — 8,3 литра.

Циркуляционный насос Grundfos COMFORT 15-14 BA PM

Плюсы

экономичен;
высокое качество;
тихо работает.

Минусы

высокая стоимость.

~~Циркуляционный насос Grundfos COMFORT 15-14 BA PM~~

Wilo Star-Z 20/1 CircoStar

Модель насоса Wilo Star-Z 20/1 CircoStar предназначена для «водяных» контуров, обеспечивающих подачу воды до 31,6 л/мин. Вал выполнен из керамики, что отлично подходит для питьевой воды. Основание из бронзы, а рабочее колесо полимерное. Допустимая температура жидкости от +2 до +65 градусов. Максимальная мощность в час — 38 Вт.

Циркуляционный насос Wilo Star-Z 20/1 CircoStar

Плюсы

качественно изготовлен;
мощная производительность;
среднее энергопотребление.

Минусы

неудобно расположена коробка с клеммами;
высокая стоимость.

~~Циркуляционный насос Wilo Star-Z 20/1 CircoStar~~

Голосование: какой циркуляционный насос для системы отопления самый лучший?

Что бы вы выбрали из циркуляционных насосов для системы отопления или посоветовали бы приобрести?

Wilo TOP-S 30/10 EM PN6/10

BELAMOS BRS 25 / 8G (180 мм)

Grundfos COMFORT 15-14 BA PM

Wilo Star-Z 20/1 CircoStar

Сохраните результаты голосования, чтобы не забыть!

Чтобы увидеть результаты, вам необходимо проголосовать

схема разводки, тонкости и нюансы

Отопление в двухэтажном доме может быть как однотрубным, так и двухтрубным. Если сравнивать оба вида разводки, то можно сказать, что монтаж однотрубной системы отопления обойдется дешевле, так как для него потребуется меньше материалов. Но при этом она не позволит добиться в доме такого уровня комфорта, как двухтрубная система. Кроме того, двухтрубная система отопления двухэтажного дома обладает и другими достоинствами. Например, она более экономична при эксплуатации, так как дает возможность регулировать температуру воздуха в помещениях. Таким образом, те деньги, которые придется переплатить за материалы и монтаж двухтрубной системы отопления, в дальнейшем быстро вернутся в виде более низких платежей за использованный теплоноситель. А если учесть, что цены на теплоноситель постоянно растут, можно понять, почему двухтрубная система отопления пользуется все большим спросом у потребителей.

Двухтрубное отопление двухэтажного дома. Схемы устройства

схема разводки отопления двухэтажного дома — с естественной циркуляцией

Когда монтируется двухтрубная система отопления двухэтажного дома, как правило, используется одна из двух наиболее распространенных схем.

Схема с распределителем

Эта схема получила название лучевой, так как в ней от распределителя (коллектора) к каждому прибору в системе отопления подача теплоносителя и его обратный ход монтируется индивидуально. При применении этой схемы все трубы, по которым передвигается теплоноситель, монтируются в пол, радиаторы к ним могут подсоединяться как со стен, так и с пола.

Лучевая схема имеет целый ряд неоспоримых достоинств:

прежде всего, она позволяет сделать систему отопления максимально «спрятанной», так как труб вообще не видно.
эта схема позволяет максимально эффективно регулировать всю систему отопления
с ее помощью можно устанавливать индивидуальный температурный режим для каждого помещения в доме
она дает возможность контролировать подачу теплоносителя с распределителя
с точки зрения гидравлики системы, она дает возможность уравновесить все ее составляющие.

Имеются у этой схемы и свои отрицательные моменты:

она достаточно сложна в монтаже
для ее монтажа требуется много материалов
температура теплоносителя не может превышать 70 градусов, так как трубы смонтированы под напольным покрытием, которое может повредиться, если температура будет выше.

Последовательная схема подачи и обратки теплоносителя

Эта схема получила большее распространение, благодаря тому, что для ее выполнения требуется гораздо меньше материалов и усилий. Трубы здесь могут монтироваться не только под полом, но и по стенам, и под радиаторами или плинтусами.

В этой схеме подача теплоносителя производится к каждому прибору отопления (радиатору) последовательно. То же самое касается и обратки. Состоит такая двухтрубная система отопления двухэтажного дома из одной или нескольких отопительных петель, проходящих через все помещения.

Применение этой схемы так же позволяет устанавливать в каждом помещении индивидуальную температуру воздуха – для этого достаточно смонтировать терморегулятор на каждый радиатор.

Установка расширительного бака

При монтаже двухтрубной системы отопления в двухэтажном доме одним из часто задаваемых вопросов стал вопрос о месторасположении расширительного бака. Считается, что лучшим местом для него является чердак дома. Но, как показывает практика, расстояние от котла отопления до самой верхней точки магистрали в двухэтажном доме позволяет теплоносителю вполне свободно циркулировать по системе. Поэтому расширительный бак вовсе не обязательно поднимать на чердак – он может быть установлен и на втором этаже. Трубу подачи при этом можно с одинаковым успехом проложить как под потолком, так и под подоконниками.

Установка насоса

Двухтрубная система с естественной циркуляцией теплоносителя имеет и один довольно значимый недостаток – разогрев системы до комфортной температуры производится достаточно долго. Для того чтобы справится с этим недостатком, в системе можно дополнительно установить байпас с циркуляционным насосом.

Такое устройство системы отопления позволит не только прогреть весь дом гораздо быстрее, но и даст возможность сделать движение теплоносителя по системе более равномерным, а следовательно, и более эффективным. Кроме того, установка циркуляционного насоса дает возможность установить в доме теплые полы и включить в систему полотенцесушители, которые могут быть расположены как на первом, так и на втором этаже дома.

Вообще, двухтрубная система отопления считается не только наиболее эффективным, но и наиболее долговечным способом обогреть двухэтажный частный дом. Правильный монтаж двухтрубной системы отопления позволяет учитывать как особенности каждого помещения в доме, так и температурные пристрастия тех людей, которые в этих помещениях проживают. А задуматься над схемой монтажа системы отопления надо еще перед началом строительства – это поможет избежать лишних трат, так как некоторые нюансы системы отопления можно учесть еще в процессе возведения дома.

Самотечная система отопления двухэтажного дома

Самотечная система отопления двухэтажного дома является единственным выходом в условиях, когда отсутствуют газ и электричество. Естественно, подобных проблем в современном мире просто не существует. Однако все-таки случаются ситуации, в которых приходится монтировать отопление открытого типа.

На что оказывает влияние отопление открытого типа?

По каким-либо соображениям вы решаетесь начать монтаж самотечного вида отопления. При этом следует учитывать, что это отразится на подборе следующих факторов:

дизайн в доме при данном типе обогрева должен отвечать пожарной безопасности;
отсутствие контроля за равномерным распределением тепла;
представленные схемы отопления с естественной циркуляцией позволяют производить обслуживание и ремонт всей системы без особых затрат;
небольшие объемы работ, связанных с прокладкой трубопровода и подключением открытого расширительного бака для отопления;
оптимальная стоимость необходимого материала.

Если вас заинтересовала схема естественного отопления, то всевозможные примеры вы сможете отыскать на нашем сайте. Однако разобраться в чертежах удается не каждому специалисту. Поэтому мы рекомендуем обратиться за помощью к инженерам. Именно они смогут правильно рассчитать всю систему отопления, составить смету.

Преимущества отопления частного дома с естественной циркуляцией

Есть ли смысл рассказывать обо всех гранях использования самотечной системы отопления? Наверное, нет. Поэтому мы затронем лишь основные показатели тех преимуществ, которые вы оцените сразу же после запуска.

Экономичность отопления частного дома с естественной циркуляцией – это важный фактор. Этот показатель можно оценить в самом начале работ. Ведь на монтаж системы, ее обслуживание и ремонт не потребуется больших финансовых затрат.
Отсутствие дополнительного оборудования (насосов) можно считать основным преимуществом данной системы отопления. Как же так? Во время монтажа по схеме отопления (с естественной циркуляцией) и после запуска системы вы обнаружите, что отсутствуют вибрации, посторонние шумы.
Снижение стоимости на электроэнергию гарантировано. Ведь насосы требуют энергообеспечения. В самотечном же варианте отсутствуют подобные нужды и, соответственно, траты.
Постоянное движение выбранного вами теплоносителя в действующей системе отопления является залогом равномерного и постоянного распределения тепла между радиаторами.
При работах по установке и запуску данного типа отопления не требуется особых умений, знаний и навыков.

Единственный секрет, о котором стоит сказать сразу – в отоплении открытого типа теплоноситель должен быть химическим. Вода зимою замерзает, а значит, ваша цель достигнута не будет.

Однако если вы планируете проводить самотечную систему в дачном доме, то вполне допускается использовать воду.

Технология монтажа самотечной системы отопления

Определение модели котла и его местоположения — это самое важное во всей самотечной системе отопления. Этот агрегат производит нагрев теплоносителя.
Теперь, согласно самотечной системе отопления, по схеме определяем расположение трубопровода. Существуют 2 типа прокладки труб – одинарный и двойной.
Выбираем радиаторы, которые будут располагаться в комнатах, подвале и на чердаке (при необходимости).
Не забываем о том, что так же необходимо подобрать расширительный бак.

В процессе монтажа трубопровода следует помнить о том, что создаваемая линия должна иметь определенный уклон. Этот показатель рассчитывают таким образом, чтобы каждый метр трубы наклонялся на 0,005 м. Направлять угол наклона следует в сторону нагревающего бака.

Для чего необходимо реализовывать данное требование?

Наличие уклона трубы позволяет ускорить движение теплоносителя.
Во время работы системы отопления данного типа возникают пузырьки воздуха. Для того чтобы устранить их из труб, делается наклон трубопровода. В этом случае в процессе нагревания воды, происходит расширение теплоносителя. И пузыри оказываются в открытом расширительном баке для отопления. Здесь предусмотрен их вывод в атмосферу.

Правила подбора котла

В связи с тем, что самотечная система отопления двухэтажного дома рассчитана на то, что в здании отсутствует газ и электричество, следует правильно подобрать главный нагревательный элемент. Ведь покупка современного устройства, работающего от напряжения, окажется простой тратой бюджета. Следовательно, останавливаем выбор лишь на тех моделях котлов, которые работают на твердом топливе.

Секрет монтажа расширительного бака

Казалось бы, что может быть сложного в том, чтобы следовать готовой схеме системы отопления. Однако на чертеже невозможно показать, точное местоположение элементов отопления. И в результате потраченное время и усилия окажутся излишними. Ведь при монтаже расширительного бака стоит помнить, что его следует закреплять в верхней точке всей системы отопления.

Однотрубная система отопления двухэтажного дома: схема и особенности монтажа

Домовладельцам нравится однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой считается наиболее экономичной. Длина труб в ней меньше двухтрубного варианта, хотя диаметр труб больше, прогрев батарей неравномерный, повышенный объем теплоносителя, перекачивая который расходуется больше электроэнергии.

Выгодна ли самотечная однотрубная система двухэтажного дома

Намереваясь смонтировать данную дешевую схему, домовладелец сильно ошибается. Самотечная система (в просторечии, «самотек») обойдется вдвое-втрое дороже оснащенной циркуляционным насосом. Естественная циркуляция требует:

толстых труб для минимизации гидравлического сопротивления теплоносителю;
достаточности уклонов магистральных труб;
расположения отопительного котла ниже уровня отопительных приборов в приямке на кухне /в подвале, показанного на рисунке ниже.

Самотечному отоплению 2-х этажного дома присущ стандартный недостаток — батареи второго этажа прогреваются лучше первого. Установка байпасов, регулировочных устройств наращивает стоимость системы.

В каких домах выгоден однотрубный «самотек»?

Только не в 3-х этажном доме. «Самотечный» теплоноситель движется «лениво». Имеющиеся 20 кг разницы в весе тонны нагретой и холодной воды не создадут достаточной разницы давлений между «подачей и «обраткой для интенсивного движения по трубам, батареям.

В двухэтажном доме «самотек» будет работать неплохо, но второй этаж должен быть полноценным, имеющим чердак, позволяющий установить расширительный бачок. От котла в подвале (приямке) до бачка идет главный вертикальный стояк подачи. От стояка отходит т.наз. «лежак», уклоняющийся вниз. От «лежака» опускаюся стояки к этажным радиаторам. Эта вертикальная система, показанная на рисунке ниже, напоминает устройство отопления многоэтажного дома.

Самотечная однотрубная вертикальная система 2-х этажного дома.

Мансардный второй этаж вашего дома, имеющий окна в крыше (невысоких стенах) затрудняет монтаж самотечной системы. Мансарда исключает установку открытого расширительного бачка, наполненного антифризом. Герметичный бачок с газоотводящей трубкой, выведенной наружу, спасет положение, увеличивая затраты.

Наклонные трубы-«лежаки» плохо вписываются в пространство мансарды, могут пересекать оконные проемы, портя интерьер помещения.

«Самотек» больше подходит одноэтажным домам в местностях, характеризуемых ненадежным электроснабжением.

Однотрубная система отопления двухэтажного дома с циркуляционным насосом

Включает этажные контура с горизонтальной однотрубной разводкой, соединенные вертикальными стояками «подачи» и «обратки», Последние пространственно разнесены или объединены в двухтрубный стояк. Циркуляционный насос включается в обратную магистраль («обратку») перед отопительным котлом.

Простейшая однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой содержит два контура по 3 радиатора, показана ниже.

Однотрубная горизонтальная система 2-х этажного дома с насосом.

Расход теплоносителя по горизонтальной магистрали в N раз больше (N – число последовательно соединенных радиаторов), требемого двухтрубной схемой. «Однотрубка», имеющая одинаковое числе отопительных приборов с «двухтрубкой», оснащается циркуляционным насосом большей мощности.

В каких домах выгоден монтаж насосных однотрубных систем?

Снижение длины труб отопления относительно двухтрубных схем присуще многоэтажным жилым домам, промышленным зданиям (цехам, складам), характеризуемым длинами контуров отопления в сотни метров. Применение «однотрубки» в них реально экономит отопительные трубы. Широкое применение в индивидуальном строительстве объясняется недопониманием реального соотношения затраты-достоинства данного типа отопления заказчиками и теплотехниками-практиками.

В небольших двухэтажных домах площадью около 100 кв.м (50 кв.м – первый этаж, 50 кв.м – второй) часто монтируют «однотрубку», хорошо работающую при коротких контурах, содержащих 4-5 отопительных приборов. Большие дома со множеством радиаторов плохо подходят для однотрубных схем, хотя реально работают объекты с десятком батарей в этажном контуре, как в показанной ниже смешанной вертикально — горизонтальной однотрубной схеме.

Однотрубная система смешанного (вертикально — горизонтального) типа.

Распространенные ошибки при монтаже

Выше изображены «ленинградские» схемы горизонтальных однотрубных этажных контуров с радиаторами, подключенными к общей магистрали двумя тройниками. Через каждый прибор протекает только часть полного объема теплоносителя, циркулирующего по контуру. Можно встретить ошибочное подсоединение без магистральной трубы (см. контур первого этажа на рис. ниже).

Виды подключения радиаторов в горизонтальных однотрубных контурах.

Такой способ подключения радиаторов отопления является предельно дешевым. На каждый радиатор приходится один фитинг для присоединения металлопластиковой трубы Ду20 или Ду25 и отрезок трубы между соседними приборами. Дешевле не придумать. Но расплата за дешевизну – плохая работа половины радиаторов. Первый их них (по ходу движения теплоносителя) нагрет до температуры 55 °С, а последний при N=6-8 нагревается всего до 35 °С, поскольку теплоноситель, проходя через радиаторы, интенсивно остывает в них.

А как работает правильно собранная схема?

При выполнении классической однотрубной схемы («ленинградской»), когда под радиаторами проложена магистральная труба, ситуация другая. Движущийся теплоноситель, встречая на своем пути первый тройник, распределяется на два потока в соответствии с величинами гидравлических сопротивлений прямого пути и бокового отвода тройника. Из-за большего гидросопротивления бокового отвода в радиатор затекает небольшая часть общего потока теплоносителя (обычный «коэффициент затекания» составляет 0,2-0,3). Эта малая часть остывает внутри батареи на несколько градусов, как показано на рисунке ниже, подмешиваясь на выходе к основному неостывшему потоку. Результирующая его температура оказывается выше, чем при пропускании всего объема жидкости через отопительный прибор.

Распределение теплоносителя в обвязке радиатора «ленинградской» схемы.

При движении по контуру температура жидкости все равно снижается, но в меньшей степени, до температуры уже не 35 °С, а примерно 45 °С, т.е. батареи в цепочке оказываются более выровненными по нагреву. Специалисты высказывают мнение, что однотрубная схема («Ленинградка») позволяет добиться равномерного прогрева до 10-11 радиаторов в контуре (по десять секций в каждом приборе).

Как выровнять неравномерность нагрева радиаторов?

Обычный способ выравнивания их теплоотдачи при неодинаковом прогреве — постепенное наращивание тепловой мощности (или, что эквивалентно, числа секций) радиаторов по ходу движения теплоносителя в контуре. Если мощность первого в контуре отопительного прибора принять за 100 %, то у следующего она 110 %, и так далее вплоть до 150-200 % мощности у последнего (в зависимости от числа последовательных радиаторов).

При выполнении однотрубной системы отопления двухэтажного дома, схема которой включает магистральную трубу, диаметр последней берется большим. Так при выполнении подводок к радиаторам металлопластиковой трубой Ду16, для восьми-девяти отопительных приборов в этажном контуре следует брать «магистралку» с Ду40. Труба Ду32 работать будет, но устойчивость системы понизится. Это означает, что любое изменение температуры теплоносителя будет вести к ее разбалансировке, т.е. заметному изменению разности температур нагрева соседних радиаторов в контуре.

Распространены схемы «однотрубок» с обвязкой радиаторов т.наз. «байпасами», как показано на фото ниже.

Подключение радиатора в «ленинградской» схеме с байпасом.

Это участки меньшего диаметра, включаемые в разрывы магистрали под радиаторами, иногда еще и с устанавленным устройством регулирования расхода (игольчатым вентилем или др.). Регулировочные вентили ставятся и в одну (или в обе!) подводки к радиаторам. Получается, что вместо сплошной магистрали одного диаметра имеется труба переменного диаметра. При этом монтажники-практики ошибочно полагают, что для разветвления потока теплоносителя на две составляющих в тройнике подводки к радиатору требуется сузить основной проход для него. Это неверно, поскольку жидкость, находящаяся под давлением, заполнит любой свободный объем, встречающийся на пути ее потока.

Конечно, если в такой схеме со множеством устройств регулирования расхода постоянно заниматься ручным управлением прогревом каждого прибора, то можно-таки, тратя уйму времен, постоянно добиваться их равномерного нагрева. Но стоит ли «овчинка выделки»? Если делать «однотрубку», то присоединять радиаторы следует к магистрали неизменного большого диаметра, обеспечивая им стабильную работу при небольшом снижении нагрева приборов вдоль контура.

Заключение

Если радиаторы в однотрубной схеме присоединить к магистральной трубе с диаметром, по крайне мере вдвое превышающим диаметр подводок к ним (при соответствующем размере фитингов), то ценой таких затрат на материалы можно добиться снижения температуры в цепочке до 8-10 приборов. В двухтрубной схеме тот же результат достигается при небольшом диаметре всех труб отопления.

Двухконтурная система отопления частного дома и ее схема

Двухконтурная система отопления для частного дома имеет более сложное строение, чем классическая одноконтурная. При этом преимущества таких систем неоспоримы. Представляет собой два замкнутых контура, одним из которых осуществляется подача теплоносителя к радиаторам, а другим – возвращение его в котел.

Применяется двухконтурное отопление для всех типов зданий.

Преимущества:

Практически полностью отсутствуют потери теплоносителя при подаче к радиаторам.
Обеспечивается подача теплоносителя с одинаковой температурой ко всем радиаторам системы.
Использование труб малого диаметра сокращает материальные затраты.
Высокая надежность.
Большой КПД установки.
Возможность установки регулирующей арматуры на каждый радиатор, т.е. температуру каждого нагревательного элемента можно регулировать отдельно от других.
Низкий расход воды и электроэнергии.
Отсутствие громоздких конструкций – лучшее решение для современных интерьеров.
Простота внедрения в существующий дом.

Типы системы относительно оси расположения трубопровода:

Горизонтальные. Устанавливается в одноэтажных домах большой площади.
Вертикальные. Возможно применение в многоэтажных домах. Контур каждого этажа врезается в общий стояк системы. Преимуществом является отсутствие завоздушивания системы – воздух выходит из системы через расширительный бак.

В обоих случаях необходима балансировка. Для вертикального типа балансировка производится по стояку.

Преимуществом обоих систем является большая теплоотдача и высокая гидравлическая устойчивость.

Типы разводки:

Верхняя. Разводка труб осуществляется в верхней точке трубопровода. Расширительный бак располагается там же.
Данный тип не может быть установлен в домах без чердака.
Нижняя. Разводка труб осуществляется в подвале или цокольном этаже. При этом следует учитывать, что трубы обратного контура должны быть заложены еще ниже подающий. Поэтому допускается укладка труб в подполе.

Схема с принудительной циркуляцией

Является наиболее простой системой, т.к. схема содержит минимальное количество элементов.

Состав оборудования при принудительной схеме:

Котел.
Измерительные приборы.
Радиаторы.
Трубопровод.
Предохранительный клапан.
Циркуляционный насос.
Расширительный бак.

Схема с принудительной циркуляцией

Принцип работы системы:

Подготовленный теплоноситель с рабочими параметрами насосом подается в верхнюю точку системы.
За счет гравитации жидкость двигается по трубопроводам и наполняет радиаторы последовательно (так как на разработанной схеме).
По обратному контуру вода циркуляционным насосом поступает обратно в котел для дальнейших циклов.

Преимущества:

Минимальное количество узлов в схеме.
Относительно высокий КДП.
Равномерный нагрев радиаторов.
Низкая стоимость строительно-монтажных работ и оборудования.
Возможность работы в режиме естественной циркуляции – при отключении от электросети насоса вода в системе циркулирует самотеком.

Недостатки:

Малая эффективность системы в домах с большой площадью.

Схема с естественной циркуляцией

Данный вид отопления аналогичен системе с принудительной циркуляцией.
Отличием в работе является отсутствие циркуляционного насоса. Для повышения эффективности схемы используют гладкие трубы большого диаметра.

Преимущества:

Низкая стоимость монтажных работ и оборудования.
Отсутствие затрат на электроэнергию (в том случае, если котел газовый).
Лучший вариант для домов, удаленных от городской черты. Система не использует электроэнергию для циркуляции теплоносителя по контурам.
Возможность работы на любом виде топлива.
Длительный срок эксплуатации. Возможна работа до 40 лет без проведения капительных ремонтов.

Недостатки:

Небольшой радиус действия (не более 30м).
Медленный прогрев комнат.
Большие затраты топлива на запуск системы.
Невозможность регулировки температуры теплоносителя.
Частые завоздушивания радиаторов.
При установке расширительного бака в неотапливаемом помещении существует вероятность его промерзания.

Состав оборудования при естественной схеме:

Котел.
Радиаторы.
Предохранительный клапан.
Система труб (прямая и обратная).
Расширительный бак. Обеспечивает постоянное давление в системе.

Схема с естественной циркуляцией

Принцип работы системы:

При повышении температуры давление теплоносителя изменяется.
Холодные слои выталкивают горючую жидкость в систему.
По достижении самой высокой точки системы вода самотеком пускается по трубопроводам.
Охлажденный теплоноситель также самотеком поступает в котел по обратному контуру.
Благодаря трубам, расположенным с уклоном обеспечивается естественная циркуляция теплоносителя.

Обратите внимание! Уклон прямого контура идет по направлению к радиатору, для обратки уклон устанавливается в сторону котла. Правильно выполненные уклоны обеспечиваю отвод пузырьков воздуха в расширительном бачке.

Меры для обеспечения стабильной работы системы

Уклон горизонтальных участков должны быть большими из-за малой разности плотностей горячей и остывшей воды.
Котел должен быть заглублен для того, чтобы выдержать оптимальный уклон обратного контура.
Расширительный бак должен быть только открытого типа, т.к. для работы в системе не должно создаваться избыточное давление.

Различают два типа схем с естественной циркуляцией

С верхней разводкой. Котел должен быть установлен в центре, разводка выполняется в обе стороны.
Следует сооружать контуры длинно не более 20м для обеспечения высокой теплоотдачи.
С нижней разводкой. В этом случае трубы подачи должны быть заложены рядом с обраткой, обеспечивая движение теплоносителя снизу вверх к радиаторам.

Для повышения КПД в схему включают воздушные трубопроводы для отведения воздуха из системы.

Для двухэтажного дома

Для двухэтажной застройки необходимо применение более сложных отопительных схем. Эффективно построенная система позволяет поддерживать уютную и комфортную атмосферу в доме.

При минимальных теоретических знаниях и практических навыках ремонтных работ возможно самостоятельно соорудить двухконтурную систему отопления в двухэтажном доме.

Схема с естественной циркуляцией для двухэтажного дома

Коллекторная

Преимущества двухконтурных коллекторных систем для коттеджей

Равномерное распределение теплоносителя в радиаторы непосредственно из котла.
Минимальные потери давления и температуры.
Возможность использовать мощные циркуляционные насосы.
Осуществление настройки и ремонта отдельных элементов без отрицательного влияния на всю систему.

Недостатки

Большой расход материалов.

Важно знать! Подключение дополнительных элементов («теплый пол», полотенцесушители, массажные ванны) возможно, как во время монтажа основной части, так и при очередном ремонте. Наиболее целесообразным является проектирование системы отопления при возведении дома, т.к. в этом случае сеть отопления имеет самый высокий КПД (выбирается наиболее удачное место расположения котла, радиаторов и трубопровода).

Составные части коллекторной системы:

Котел.
Радиаторы.
Автовоздушник
Балансировочный, предохраниельный и термостатический клапан.
Мембранный расширительный бачок.
Запорная арматура.
Механический фильтр.
Манометр
Циркуляционный насос.

Особенностью отопления, как и в одноэтажных постройках, является наличие двух контуров – подающего и обратного трубопроводов. Подключение радиаторов происходит параллельно. Наиболее целесообразно подвод осуществлять в верхней части, а отвод – в нижней. Направление жидкости по диагонали создает равномерный прогрев и большую теплоотдачу теплоносителя.

Пример собранного коллектора

Для регулировки температуры используют также термостатические клапаны, расположенные на радиаторах. С их помощью легко ограничить температуру в отдельной комнате или перекрыть подачу тепла вовсе. Исключение таким образом радиатора не влияет на эффективность работы системы в общем.

Для равномерности потока теплоносителя на радиаторах устанавливают балансировочные клапаны.

Предохранительный клапан, при возникновении избыточного давления, сбрасывает жидкость в расширительный бак. При значительном снижении напора в системе происходит забор рабочей жидкости из мембранного бачка.

Циркуляционный насос включен в схему для поддержания необходимой скорости потока теплоносителя.

Принцип работы системы

Рабочая жидкость поступает в подающий трубопровод.
После удаления избытка воздуха (посредством автоматического клапана) подогревается и подается в вертикальные стояки. Где происходит разделение подачи для первого и второго этажей.
После прохождения через радиаторы возвращается по обратному контуру к котлу.

Важно знать! Обратка (обратный трубопровод) подключается к другому входу котла. Разделяется аналогично подающему контуру.

Данная схема может применяться в системе с искусственной и естественной циркуляцией при использовании дополнительного оборудования: насосов, теплообменников, расширительных бачков.

Двухтрубная система при внедрении коллекторной схемы является лучшим решением для отопления двухэтажных домов. Несмотря на трудоемкость и высокие финансовые затраты такое отопление окупается за несколько сезонов.

Схема отопления двухэтажного дома | ИнноваСтрой

Проектирование принципиальной и рабочей схемы, монтаж трубопроводов и рабочего оснащения, требуют профессионального подхода, привлечения проверенных специалистов, имеющих опыт в конструировании систем отопления различной сложности.

Двухтрубная компоновочная схема отопления двухэтажного дома считается наиболее популярной и широко востребованной, так как совмещает в себе высокую функциональность, надежность и небольшую стоимость на каждом из этапов создания. Компания ИнноваСтрой, осуществляя строительство частных домов на протяжении многих лет, вывела процесс разработки и установки описываемого вида отопительных систем на наивысший уровень – с учетом собственного практического опыта, рекомендаций и требований ГОСТов и СНиПов. При разработке используются современные компьютерные программы, задействуются экономичные котлы и прочее оборудование, создается прочная система, способная работать в любых условиях, при различных форс-мажорных ситуациях.

Двухтрубная схема отопления двухэтажного дома: принцип работы

Основа конструкции заключается в том, что для обеспечения надлежащего уровня отопления в коттедже, используются разные, зачастую полностью изолированные, магистрали для подачи теплоносителя и для его отвода. Данная схема выгодна в том плане, что она сокращает время наполнения труб и батарей горячими жидкостями, к примеру, а все потребители получают одинаковый объем тепла при стандартной температуре. Это ускоряет прогреваемость помещений, снижает теплопотери при транспортировке по трубам, повышает энергоэффективность.

Двухтрубная схема системы отопления двухэтажного дома имеет свои особенности, которые полностью характеризуют ее принцип работы:

котел устанавливается в отдельном помещении, специально спроектированном таким образом, чтобы расстояние до самого дальнего потребителя было как можно меньшим. При этом можно использовать любой тип нагревателей, работающих на разных энергоресурсах – дрова, пеллеты, газ, электричество, жидкое и твердое топливо;
циркуляционный насос – обязательная часть системы, обеспечивающая равномерную подачу теплоносителя по трубам на двух уровнях дома. К сожалению, естественная циркуляция внутри отопительной системы при многоэтажной конструкции практически невозможна, а потому намного дешевле и проще устанавливать насос для принудительной перекачки нагретой жидкости по всем трубам;
подводящая магистраль – в зависимости от типа – последовательное или параллельное подключение – трубы поставляют теплоноситель во все радиаторы, батареи, к системе теплого пола, равномерно. Так обеспечивается скорость прогревания помещений, так как сокращается круг подачи теплоносителя;
отводящая магистраль – также подсоединена к каждому потребителю и отводит остывшую жидкость обратно к котлу. При этом, в зависимости от скорости остывания, проводится наполнение горячим теплоносителем с помощью клапанов и регуляторов.

Двухтрубная схема отопления двухэтажного дома при правильном подборе комплектующих, тщательном проектировании, качественном монтаже – способна работать многие годы без вмешательства собственника здания. Кроме этого, такая схема имеет массу преимуществ в области экономии энергии, динамическом регулировании температуры в помещениях, контроле за отоплением в случаях длительного отсутствия жильцов в коттедже.

В компании ИнноваСтрой вы можете заказать индивидуальный проект дома с соответствующей системой отопления, так как для каждого конкретного случая проводится персональный расчет. На формирование отопительных коммуникаций оказывает влияние даже такие факторы, как близость соседних домов, защита от холодных ветров, среднегодовое количество осадков в регионе.

Схема системы отопления двухэтажного дома: разновидности

В последнее время все большую популярность набирают, так называемые, эко-системы, поддерживающие естественную циркуляцию теплоносителя в трубах. Но, с точки зрения эргономичности, компактности и экономии – лучше применять отопительные сети с принудительной циркуляцией, так как она имеет больше преимуществ и более проста в установке. Для сравнения рассмотрим обе схемы системы отопления двухэтажного дома с двумя трубопроводами.

Естественная циркуляция

Требует установки расширительного бачка, а также накопительных емкостей для теплоносителя на верхнем этаже дома. То есть, от котла, как правило, размещенного на нижнем уровне, по магистрали подается горячая вода на чердак – откуда самотеком теплоноситель распространяется по всем потребителям. Охлажденная жидкость, под действием естественных физических законов, стекает вниз к котлу для последующего нагрева. Особенности данной схемы таковы:

минимум энергозатрат, так как насос подает горячий теплоноситель только вверх, что снижает время его работы, затраты на электричество;
по трубам теплоноситель течет самостоятельно, наполняя радиаторы, конвекторы и батареи;
к минусам относят большие потери в тепле и в давлении – теплоноситель в процессе самостоятельного опускания по трубам теряет часть температуры, а скорость наполнения батарей зависит от состояния жидкости;
из-за разности в плотностях холодного и горячего теплоносителя, необходимо использовать трубы разного диаметра, чтобы обеспечить равномерную подачу и отвод жидкости.

Принудительная циркуляция

Такая схема отопления двухэтажного частного дома признана наиболее экономичной и эффективной, так как находится в зоне наилучшего соотношения параметров «цена/качество/эффективность». Основное отличие данного варианта состоит в том, что для подачи горячего теплоносителя используется циркуляционный насос, обеспечивающий высокие показатели наполнения батарей и системы теплого пола. Главные характеристики двухтрубной схемы с принудительной циркуляцией:

одинаковое давление во всех трубах и равномерная подача к радиаторам и батареям;
возможность ускорить или ослабить подачу теплоносителя в любое время;
использование труб меньшего диаметра – так как жидкость идет под давлением, то ее физические характеристики никак не влияют на магистрали;
быстрота нагрева помещения;
практически нулевые теплопотери в процессе подачи теплоносителя к потребителям;
постоянная работа насосов приводит к некоторому увеличению расходов на электричество;
компактность системы – все основные рабочие элементы можно разместить в небольшом по площади помещении.

Разводка – обустройство трубопроводов

Принудительная двухтрубная схема отопления двухэтажного частного дома может иметь разные типы компоновки, в зависимости от персональных пожеланий заказчика. В принципе, наличие двух магистралей уже гарантирует широкие возможности по регулированию тепла в помещениях, но и разнообразные типы разводки помогают создать надежные и функциональные подсети, направленные на обеспечение разного уровня комфорта:

последовательная – самая простая, но в то же время, наиболее малоэффективная для двухуровневого коттеджа. Принцип действия заключается в том, что подающая и отводящая магистрали расположены по всему периметру здания и потребители получают теплоноситель по очереди – от ближнего к дальнему. При этом регулировать степень отопления не получится, так как закрытие крана на одной батарее приводит к тому, что все последующие также не получают горячей жидкости;
параллельное – эффективный способ компоновки, когда к магистральным блинным трубопроводам, подводящему и отводящему, присоединены батареи или радиаторы. В таком виде можно осуществить индивидуальную регулировку для каждой комнаты, как в варианте подачи, так и в скорости отвода остывшей жидкости. Данная схема отопления двухэтажного частного дома широко распространена, так как, в некоторых случаях, не требует больших финансовых и рабочих вложений;
лучевая – самая сложная, но и наиболее гибкая система разводки. Здесь работает принцип индивидуальной компоновки, когда каждая комната, а подчас и каждый потребитель, имеют собственную подводящую и отводящую магистраль. Это позволяет создавать собственный микроклимат для комнат различного назначения. Монтаж лучевой двухтрубной разводки требует тщательного проектирования и привлечения опытных монтажников, так как качество прокладки коммуникаций напрямую зависит от квалификации специалистов.

Основы выбора системы и создание в проектной организации

Компания ИнноваСтрой обеспечивает грамотное проектирование и монтаж отопления под ключ, в соответствии с требованиями нормативной документации, стандартов и правил, принятых в России для частного строительства. Многолетний опыт работы позволяет максимально оптимизировать систему отопления, применяя комбинирование различных систем с тем, чтобы вы получили надежную, долговечную, экономную схему отопления жилого дома, независимо от площади и места размещения.

Чтобы выбрать наиболее подходящую компоновку, также нужно учитывать особенности предлагаемых на рынке котлов, работающих с разными энергоносителями. Самый распространенный вариант – газовые котлы и водяное отопление – эта схема считается наиболее экономной и эффективной, не требующей значительных вложений.

В практике ИнноваСтрой встречаются также системы отопления, основанные на жидком и твердом топливе (дизель, брикеты, дрова), а также использование антифриза в трубопроводах, который обладает более высокими показателями теплосохранения и долго не остывает.

Также важно обеспечить энергоэффективность самого коттеджа – утепление стен, потолков, кровли и фундамента позволят на 25-30% снизить расходы на организацию системы отопления, увеличат сохранность тепла в холодное время года.

Чтобы получить высококачественную двухтрубную схему отопления двухэтажного дома, следует обращаться к проверенным специалистам, гарантирующим долгую эксплуатацию, надежность монтажа, качество используемого оборудования. Компания ИнноваСтрой всегда поможет создать комфортный микроклимат в вашем загородном доме, коттедже, особняке или резиденции.

Система отопления 2-х этажного дома. Двойные схемы отопления для двухэтажного дома. Вас также может заинтересовать

Сегодня здоровье и благополучие любого человека во многом зависит от факторов окружающей среды. Особое место в этом разделе занимает благоустройство жилых и общественных зданий. Есть такое понятие, как микроклимат помещения. Он включает температуру воздуха, влажность, скорость ветра, температуру поверхности ограждения. Микроклиматические условия определяются воздушно-тепловым режимом.Основным элементом, который его обеспечивает, является система отопления. Сложно представить любой частный дом или квартиру без отопления.

Сегодня существует несколько типов систем отопления помещений. Отопление жидким и твердым топливом, газовое, электрическое и печное отопление. Отдельно можно выделить отопление горячим воздухом и паром. Все дело в том, что каждый вид имеет свои достоинства и недостатки и подходит для конкретного помещения. Вопрос отопления больших частных домов очень актуален.Рассмотрим подробнее варианты отопления загородного 2-х этажного дома, основные идеи, плюсы и минусы каждой из систем отопления.

Печное отопление дома

Система отопления в двухэтажном доме должна обеспечивать равномерный и полноценный обогрев всей его площади. Отопительные печи пользуются большой популярностью на протяжении многих десятилетий. Печное отопление имеет ряд преимуществ.

Во-первых, дело как раз в аппарате. Практически у каждого хозяина своего частного дома есть печь. Чаще всего это камень или кирпич.Для такого обогрева 2-х этажного дома не нужно устанавливать сложное оборудование. Для этого достаточно иметь источник тепла, то есть топливо. В качестве него чаще всего используются дрова. Во-вторых, такая система автономна, то есть практически незаменима для тех территорий населенных пунктов, где сложно установить другие системы отопления, например, газовые или центральные магистрали.

Такая система отопления загородного 2-х этажного дома не имеет перебоев в работе, не зависит от аварийных ситуаций на ТЭС.Дрова можно приобрести в любое время года. К тому же печь отлично впишется в интерьер любого дома; эти конструкции, наряду с каминами, высоко ценятся и являются частью интерьера.

Данная система отопления загородного 2-х этажного дома, помимо положительных моментов, имеет ряд недостатков. К ним можно отнести большие габариты печей. Большой минус в том, что в этом случае невозможно контролировать температуру нагрева воздуха в помещении.Таким образом, распределение тепла будет неравномерным по всей площади 2-х этажного загородного дома. Это 2 основных недостатка. Еще один — низкий КПД. Дело в том, что дом отапливается очень медленно и теряется много тепла.

Устройство печи для 2-х этажного загородного дома

Если печное отопление дачного 2-х этажного дома по-прежнему остается основным, то вам нужно будет организовать его рационально. Поскольку отопительные печи большие и тяжелые, при их возведении необходимо снизить нагрузку на пол, чтобы обеспечить безопасность постройки.Печь необходимо возводить, начиная с 1 этажа. Устанавливать его рекомендуется возле внутренних стен помещения. Для очень массивных печей (более 700 кг) рекомендуется предварительно сделать фундамент глубиной 1 м.

Если кроме печного отопления ничего не предусмотрено, то на каждом этаже должна быть по одной печи.

Печь на втором этаже загородного дома желательно размещать непосредственно над системой отопления первого этажа, чтобы можно было снизить нагрузку на пол.Если печное отопление не является основным в доме, то печка делается только на первом этаже, а второй прогревается благодаря специальной вытяжке.

Выбирая этот вид отопления, важно помнить, что в эффективности отопления большое значение будет иметь площадь основных помещений дома. С учетом этого и подбираются габариты печей.

Следует отметить, что печное отопление негигиенично и опасно для жителей из-за возможного отравления угарным газом.

Система отопления 2-х этажного дома с электричеством

Варианты отопления 2-х этажного дома включают использование электроэнергии. Сегодня это самый распространенный вид энергии. В каждом доме есть электричество. Отопление дома в этом случае возможно несколькими способами. В первую очередь это осуществляется с помощью специального бойлера. Именно он выступит в роли нагревательного элемента системы.

Преимущества этого метода в том, что отопление будет бесшумным, экологически чистым и автоматизированным.Последнее означает, что температуру нагрева легко контролировать с панели управления. В отличие от печного отопления здесь не нужно покупать топливо или строить дымоходы.

Единственный недостаток связан с высокими затратами на оплату электроэнергии. Стоимость электроэнергии ежегодно увеличивается, что ограничивает использование такого отопления. Во втором случае для обогрева используются инфракрасные установки, которые могут преобразовывать электрическую энергию в тепло. Они быстро нагревают воздух в помещении. В каждой комнате нужно будет установить собственное устройство, что обойдется недешево.

Система водяного отопления

Система водяного отопления дома на сегодняшний день является одной из самых востребованных и распространенных. Это один из самых эффективных. Механизм его работы очень простой. Нагретая вода из котла по трубам течет в разные комнаты дома. Трубы идут к батареям, нагревают их, отдавая тепло, а остывшая вода снова возвращается в котел. Циркуляция воды осуществляется насосом.

Схема водяного отопления частного дома: 1-котельная на дизельном топливе; 2-ходовой коллектор; 3-х циркуляционные насосы; 4-расширительный бачок; 5-бак для горючего; 6-котельная; 7-теплый пол; Коллектор обогрева 8-гребенчатый; 9-радиатор; 10-дымоход.

Это закрытая система отопления с характерным трубопроводом. Он состоит из котла, батарей и трубопроводов. Для нагрева котла можно использовать уголь, керосин, природный газ и т. Д. Помимо всего вышеперечисленного, необходимо установить расширительный бак, манометр, термостат, помпу, воздухоотводчик, предохранительный клапан.

Для более эффективной работы данной системы отопления потребуется рассчитать мощность котла в зависимости от площади дома.Их соотношение таково: 60-200 кв.м — до 25 кВт, 200-300 кв.м — 25-30 кВт, 300-600 кв.м — 35-60 кВт, до 1200 кв.м — 60 -100 кВт.

Подбор труб для водяного отопления

Система водяного отопления потребует правильного выбора труб. Их ассортимент огромен. Это пластик, чугун, сталь, металлопластик, медь и другие. Стальные трубы прочные, но они не устойчивы к коррозии, поэтому со временем могут портиться, ржаветь, ухудшая свойства питьевой воды.Оптимальнее всего приобретать трубы из нержавеющей стали или оцинковки. Медные материалы обладают высокой прочностью, выдерживают высокие температуры и давления. Их можно встраивать в стены и накрывать. Но они, в отличие от всех остальных, самые дорогие. Для их проведения в доме потребуются высококвалифицированные рабочие.

Для отопления отлично подойдут металлопластиковые трубы.

На практике все чаще используются трубы из полимерных материалов. Особенно широко используется металлопластик.Он изготовлен из алюминия, покрытого с двух сторон слоем пластика. Такие трубы прочны, устойчивы к коррозии и не требуют сварки. Их можно монтировать с помощью резьбовых соединений. На их поверхности не оседает осадок. Но у них есть и недостаток. Так называемый эффект расширения. Он заключается в том, что при длительной циркуляции по ним горячей воды, а затем и холодной они могут треснуть и начать подтекать. Выбор материала для труб согласовывается с дизайнером. Строители рекомендуют использовать медную обвязку, так как она наиболее прочная.

Достоинства и недостатки водяного отопления

Для отопления дома водой характерно то, что система бывает одноконтурной и двухконтурной. Первый предназначен только для обогрева помещения, а второй предполагает использование отопительной воды для хозяйственных нужд.

Также существует 3 варианта разводки труб для дома: однотрубная, двухтрубная и коллекторная.

Самый перспективный — двухтрубный. В однотрубном варианте вода постепенно поступает ко всем батареям в доме, нагревая их и отдавая тепло, при этом каждая последующая батарея будет холоднее предыдущей.К тому же однотрубная система сложна в эксплуатации.

Если в доме стоит двухтрубный вариант, то регулировать отопление проще. С его помощью к каждой батарее подключаются по 2 трубы, с холодной и горячей водой … Подается горячая вода и отводится холодная вода. Температура всех батарей одинакова.

Коллекторный тип (лучистое отопление) сегодня нашел очень широкое применение. Коллектор — это устройство, собирающее воду. Коллекторы расположены на каждом этаже в специальном шкафу, от которого трубы идут к радиаторам.Недостаток — сложность монтажа и финансовая стоимость оборудования.

Использование газа для отопления дома

Многие знают, что Россия богата запасами природного газа. Газ — самый дешевый вид топлива в нашей стране и один из самых востребованных. Большинство его пользователей устанавливают дома специальные приспособления — бензобаки. Они служат местом хранения сжиженного газа. Сама установка системы обойдется дорого, но нужно помнить, что через несколько лет все затраты окупятся за счет невысокой стоимости газа.Еще один вариант газового отопления — использование газовых баллонов. Для отопления кирпичного или деревянного дома газ — оптимальное решение всех проблем. Для этого не нужно иметь сложного оборудования.

Итак, преимущества данного вида отопления — дешевизна сырья, простота использования. Он хорошо подходит для больших домов, поскольку доступен с полезной мощностью 10 кВт. Также стоит отметить высокий КПД и, конечно же, возможность контролировать нагрев. Недостатков немного.Во-первых, это пожарная опасность при неправильной эксплуатации, больших начальных вложениях, наличии магистрального газопровода. Но, тем не менее, это достойный вариант для загородного дома.

Воздушный тип отопления дома

Система воздушного отопления имеет два варианта: гравитационная и принудительная. В первом случае массы движутся естественным образом за счет разницы температур. Теплый воздух поступает по воздуховодам в верхние слои комнаты (на уровне потолка), вытесняя более холодный воздух по направлению к воздушному ресиверу вниз.Это обеспечивает циркуляцию воздушных масс. Недостатком этого метода является то, что при поступлении холодного воздуха от дверей и окон нарушается процесс движения воздушных масс, что приводит к перегреву верхней части помещения, при этом нижняя часть остается плохо прогретой.

Принудительная вентиляция характеризуется использованием вентилятора с электрическим приводом, который увеличивает давление и движение. Воздух от вентилятора обдувает теплообменник, нагревается до 40-60 градусов и по воздуховодам подается во все помещения дома.Этот метод бесшумный. быстро и эффективно. При этом не требуется установка котлов, трубопроводов, радиаторов и прочего оборудования.

Основной элемент — теплогенератор. Он может быть стационарным и мобильным, то есть мобильным. Может работать от простой горелки, от которой поступает газ или другое топливо. Воздуховоды могут быть круглыми или прямоугольными, жесткими или гибкими, металлическими или неметаллическими. Для этого подходят воздуховоды из нержавеющей стали, алюминия или оцинковки.

Альтернативные варианты отопления

Помимо всех перечисленных способов обогрева дома, есть дополнительные, которые используются гораздо реже, но все же часто находят применение в домашнем благоустройстве.

В основном это тепловые насосы. Механизм их работы заключается в том, что они передают тепло от плохо нагретых поверхностей (земля, пол, атмосфера) аккумуляторным батареям. Это относительно новое оборудование, которое стоит очень дорого. Его цена составляет примерно 10 000 долларов. Он очень эффективен и прост в использовании.

Существуют различные солнечные коллекторы, способные преобразовывать солнечную энергию в тепловую. Но работают они только в светлое время суток. Очень часто они используются в качестве вспомогательного средства для обогрева помещений.

При организации отопления дома важно учитывать размер возможных тепловых потерь, часто они бывают большими. Для их уменьшения рекомендуется использовать различные виды теплоизоляции. Самым актуальным является внешнее утепление стен дома. Для дверей и окон необходимо использовать уплотнители. На это желательно обратить внимание еще при строительстве дома. Доказано, что 40% тепла теряется через внешние стены; поэтому их лучше строить многослойными.Тип трубных соединений также важен для сохранения тепла.

Итак, наиболее оптимальным для отопления частного 2-х этажного дома является система газа и воды.

Автономная система отопления частного загородного дома — это очень сложный проект в плане планирования и практической реализации. Требуется учесть множество нюансов, провести необходимые теплотехнические расчеты, правильно подобрать все необходимое для системы оборудование по типу и техническим характеристикам, определиться со схемами его установки и прокладки необходимых коммуникаций, грамотно проведем монтаж и проведем пусконаладочные работы.Все это сделано для того, чтобы создать в жилом помещении максимально оптимальный микроклимат, полностью сочетался с простотой эксплуатации системы отопления, надежностью ее работы и, в обязательном порядке, — с максимально возможной эффективностью.

Ну а если разрабатывается схема отопления для 2-х этажного частного дома, то задача становится еще сложнее. Кроме того, увеличивается количество помещений и протяженность тепловых трасс. Важно добиться необходимого равномерного распределения тепла по всем помещениям, независимо от того, на каком этаже они расположены и какой площади.

В данной публикации будут рассмотрены основные элементы системы отопления частного дома и приведено несколько схем, уже испытанных в эксплуатации. Конечно, нельзя не упомянуть достоинства и недостатки каждого из вариантов.

Какие бывают системы отопления?

Открытые и закрытые системы отопления

Прежде всего, необходимо рассмотреть и сравнить две основные схемы — открытую и закрытую системы отопления.В чем их главное отличие?

По трубам циркулирует теплоноситель — жидкость с большой теплоемкостью, которая передает тепловую энергию от места нагрева — котла отопления к точкам теплообмена — радиаторам, конвекторам, контурам теплого пола и т. Д. В теле жидкость имеет свойство расширяться при повышении температуры. Но, в отличие, например, от газов, это несжимаемое вещество, то есть возникающему избыточному объему утомительно выделять место, чтобы давление в трубах по законам термодинамики не повышалось до критического значения.

Для этого в любой системе отопления с жидким теплоносителем предусмотрен расширительный бак. Его конструкция и место установки определяют разделение систем отопления на закрытые и открытые.

Принцип открытой системы отопления показан на схеме:

1 — котел отопления.

2 — подающая труба (стояк).

3 — расширительный бак открытого типа.

4 — радиаторы отопления.

5 — труба «обратная»

6 — насосный агрегат.

Расширительный бак — это открытая емкость заводского или кустарного производства. Он имеет впускной патрубок, который соединен с подающим стояком. Может быть дополнен форсунками для защиты от перелива при заполнении системы, для восполнения недостатка теплоносителя (воды).

Главное условие — сам расширительный бачок должен быть установлен в самой высокой точке системы. Это необходимо, во-первых, чтобы излишек теплоносителя просто не перетек наружу по правилу сообщающихся сосудов, а во-вторых, он служил эффективным воздухоотводчиком — все пузырьки газа, образующиеся при работе системы, поднимаются вверх и беспрепятственно уходят. в атмосферу.

6 на схеме изображена насосная установка. Хотя очень часто открытые системы организованы по принципу естественной циркуляции теплоносителя, установка помпы никогда не помешает. Более того, если его правильно связать байпасным контуром и запорной арматурой, это даст возможность при необходимости переключиться с естественной циркуляции на принудительную и наоборот.

Кстати, установка открытого расширительного бачка именно в верхней точке подающего патрубка вовсе не какое-то обязательное правило.Здесь возможны варианты, выбор которых производится исходя из особенностей конкретной системы отопления:

а — бак расположен в самой высокой точке основного подводящего трубопровода, отходящего от котла. Можно сказать — классическая версия

б — расширительный бачок соединен патрубком с «обраткой». Иногда приходится прибегать к такому расположению, хотя у него есть существенный недостаток — бак не в полной мере выполняет свои функции воздухоотводчика, и во избежание газовых пробок такое устройство придется устанавливать специальные краны на стояках или непосредственно на радиаторы отопления.

c — бак устанавливается на дальний подающий стояк.

д — редкое расположение бака с насосным агрегатом сразу после него на подающем трубопроводе.

Ниже представлена схема закрытой системы отопления:

Нумерация общих элементов сохранена по аналогии с предыдущей схемой. Какие основные отличия?

Система оборудована герметичным расширительным бачком (7) специальной конструкции. Он разделен специальной эластичной мембраной на две половины — водяную камеру и воздушную камеру.

Такой танк работает очень просто. При тепловом расширении теплоносителя его избыток попадает в закрытую емкость, увеличивая объем водяной камеры за счет растяжения или деформации мембраны. Соответственно, давление увеличивается в противоположной воздушной камере. Когда температура падает, давление воздуха выталкивает теплоноситель обратно в трубы системы.

Такой расширительный бак можно установить практически в любом месте системы отопления.Очень часто он находится в непосредственной близости от котла на «обратной» трубе.

Поскольку система полностью герметична, необходимо обезопасить ее от критического повышения давления в ней в аварийных ситуациях. Для этого необходим еще один элемент — предохранительный клапан, настроенный на определенный порог срабатывания. Обычно это устройство входит в так называемую «группу безопасности» (на схеме — № 8). В стандартную комплектацию входят:

«Группа безопасности» в сборе

1 — контрольно-измерительный прибор для визуального контроля состояния системы: манометр или комбинированный прибор — манометр-термометр.

2 — дефлектор автоматический.

3 — предохранительный клапан с настройкой верхнего порога давления или с возможностью саморегулирования этого параметра.

Группа безопасности обычно размещается таким образом, чтобы было легко контролировать состояние системы. Часто устанавливается рядом с котлом. В этом случае для верхних участков системы отопления потребуются дополнительные дефлекторы на стояках или радиаторах.

Системы с естественной и принудительной циркуляцией

О принципах естественной и принудительной циркуляции уже упоминалось вскользь, но стоит рассмотреть их более внимательно.

Естественное движение теплоносителя по контурам отопления объясняется законами физики — разницей в плотности горячей и охлажденной жидкости. Чтобы понять принцип, взгляните на схему:

1 — точка первичного теплообмена, котел, в котором охлаждаемый теплоноситель получает тепло за счет внешних источников энергии.

2 — патрубок для подачи нагретого теплоносителя.

3 — точка вторичного теплообмена — установлен радиатор отопления в помещении.Он должен располагаться над котлом на высоте х см.

4 — повернуть трубу идущую от радиаторов к котлу.

Плотность горячей жидкости (Pror) всегда намного меньше плотности охлажденной жидкости (Rohl). Следовательно, нагретый хладагент не может оказывать сколько-нибудь значительного воздействия на более плотное вещество. Следовательно, вы можете условно убрать верхнюю «красную» часть диаграммы и рассмотреть процессы в «обратной» трубе.

В результате получаются «классические» сообщающиеся сосуды, один из которых расположен над другим.Такая гидросистема всегда стремится к равновесию — чтобы обеспечить равный уровень в обоих сосудах. Из-за превышения одного над другим в обратном трубопроводе возникает постоянный поток жидкости в сторону котла. Такого естественно создаваемого давления при правильной планировке разводки достаточно для общей циркуляции теплоносителя по замкнутому отопительному контуру.

Чем больше превышение радиаторов над котлом ( ч), тем активнее естественное движение жидкости, но оно не должно превышать 3 метра.Очень часто для достижения оптимального расположения котел устанавливают в подвальном или подвальном помещении. Если этого сделать нельзя, то в котельной стараются немного снизить уровень пола.

Для облегчения и стабилизации естественной циркуляции также помогает сила тяжести — все трубы контура расположены с уклоном (от 5 до 10 мм на погонный метр).

В системе принудительной циркуляции предусмотрена обязательная установка специального электронасоса необходимой мощности.

Как уже было сказано, систему можно комбинировать — правильно подключенный насос позволит переключиться с одного принципа циркуляции на другой. Это особенно важно в тех случаях, когда подача электроэнергии в районе проживания нестабильна.

Оптимальным местом для установки насоса считается «обратная» труба перед входом в котел. Это, конечно, не догма, но в этой области она меньше подвержена влиянию высоких температур охлаждающей жидкости и прослужит дольше.В настоящее время приобретается все больше отопительных котлов, которые конструктивно уже содержат циркуляционный насос с необходимыми параметрами.

Преимущества и недостатки различных систем

Прежде всего, следует отметить, что нет четкого разделения систем сразу по двум указанным параметрам. Таким образом, открытая система может работать на принципах как естественной, так и принудительной циркуляции в зависимости от ее конструктивных особенностей. В определенной степени то же самое можно сказать и о закрытой герметичной системе, хотя уже — из определенных предположений.

Но если рассматривать проекты, представленные в Интернете, то можно увидеть, что открытая система часто предполагает естественное обращение или комбинированное, с возможностью переключения. В закрытых отопительных контурах чаще всего предусматривается установка принудительной циркуляции — так они корректнее работают и легче настраиваются.

Итак, рассмотрим основные достоинства и недостатки обеих систем.

Первая — ох достоинств открытая система с естественной циркуляцией.

В открытой системе расширительный бачок выполняет сразу несколько функций.

— Такая схема не требует установки группы безопасности, так как давление никогда не может достигать критических значений.

— Установка расширительного бачка в самой высокой точке на подающей трубе обеспечивает самопроизвольный выброс скопившихся пузырьков газа. Чаще всего этого вполне достаточно, и установка дополнительных дефлекторов не требуется.

Система чрезвычайно надежна в эксплуатации, так как не содержит сложных компонентов.Фактически срок его «жизни» определяется только состоянием труб и радиаторов отопления.
Полная зависимость от электросети отсутствует, электричество не потребляется.
Отсутствие электромеханических узлов — это бесшумность работы обогрева.
Ничто не мешает оборудовать систему принудительной циркуляцией.
Система обладает интересным свойством саморегулирования — интенсивность циркуляции теплоносителя зависит от скорости его охлаждения в радиаторах, то есть от температуры воздуха в помещении.Чем выше нагрев, тем меньше расход. Это часто позволяет сбалансировать систему без использования сложных регулировок.

Теперь — о ней недостатков :

Правило установки расширительного бачка на самой высокой точке часто приводит к необходимости его расположения на чердаке. Если на чердаке холодно, то потребуется надежная теплоизоляция бака — для предотвращения серьезных потерь тепла и во избежание замерзания при низких зимних температурах.
Открытый резервуар не препятствует контакту охлаждающей жидкости с атмосферой. А это, в свою очередь, влечет за собой два отрицательных момента:

— Во-первых, испаряется охлаждающая жидкость, а значит нужно следить за ее уровнем. К тому же это ограничивает владельцев в выборе охлаждающей жидкости — испарение антифриза влечет за собой определенные материальные затраты. Причем может измениться и концентрация химических компонентов, а для некоторых котлов (например, электролитических) это недопустимо.

— Во-вторых, жидкость постоянно насыщается кислородом воздуха. Это приводит к усилению коррозионных процессов (особенно страдают стальные и алюминиевые радиаторы). И второй минус — повышенное газообразование при нагреве.

Алюминиевые радиаторы для открытых систем отопления малопригодны

Такая система вызывает определенные трудности при установке — обязательно выдерживать необходимый уровень уклона.Кроме того, потребуются трубы разного диаметра, в том числе и большого диаметра, так как для каждого участка при естественной циркуляции необходимо соблюдение необходимого участка. Это обстоятельство также усложняет монтаж и приводит к значительным материальным затратам, особенно при использовании металлических труб.
Возможности такой системы очень ограничены — при слишком большом удалении от котла гидравлическое сопротивление труб может оказаться выше создаваемого естественного напора жидкости, и циркуляция станет невозможной.Кстати, это полностью исключает возможность использования «теплых полов» без специального дополнительного оборудования.
Система очень инертна, особенно при холодном пуске. Требуется серьезный пусковой «импульс», то есть пуск на большой мощности, чтобы обеспечить начало циркуляции жидкости. По тем же причинам — есть определенные трудности с точной балансировкой системы по этажам и помещениям.

Теперь рассмотрим замкнутую систему с принудительной циркуляцией.

Ее сан :

При правильном подборе циркуляционного насоса система не ограничивается ни этажностью здания, ни размерами в плане.
Принудительная циркуляция обеспечивает более быстрый и равномерный нагрев радиаторов при запуске. Настроить гораздо проще.
Испарения теплоносителя и насыщения его кислородом не происходит. Нет ограничений ни по типу жидкости, ни по типу радиаторов.
Герметичность системы предотвращает попадание воздуха в трубы и радиаторы. Газообразование в жидкости со временем постепенно исчезает, и вентиляционные отверстия легко устраняются.
Можно использовать трубы меньшего диаметра. При их установке уклон не требуется.
Расширительный бачок можно установить в любом удобном для хозяев месте в отапливаемом помещении — возможность его замерзания полностью исключена.
Разница температур на выходе из котла и в «обратке» при стабильной работе отопления намного меньше.Это обстоятельство значительно увеличивает срок службы оборудования.
Такая система наиболее гибкая в плане использования отопительных приборов. Он подходит как для «классических» радиаторов, так и для конвекторов и «тепловых завес», настенных или скрытых, и для контуров «теплого пола».

Недостатков немного, но они все же есть:

Для корректной работы необходимо будет провести предварительный расчет всех компонентов системы — котла, радиаторов, циркуляционного насоса, расширительного бачка, чтобы добиться полной стабильности их работы.
Без установки «группы безопасности» не обойтись.
Пожалуй, самый главный недостаток — это зависимость от стабильности электроснабжения.

Скорее всего, для этого потребуется покупка и установка источников бесперебойного питания (если в конструкции не предусмотрена возможность перехода на естественную циркуляцию с энергонезависимым котлом).

Схема подключения в двухэтажном доме

Как правильно распределить трубы отопления в двухэтажном доме? Есть несколько схем, от самой простой до самой сложной.

Прежде всего нужно определиться, будет ли система однотрубной или двухтрубной.

Пример однотрубной системы показан на схеме:

Однотрубная система самая несовершенная

Радиаторы отопления как бы «нанизаны» на одну трубу, которая протянута от выхода к входу в котел и по которой осуществляется как подача, так и отвод теплоносителя. Очевидные преимущества такой схемы — простота и минимальный расход материалов при установке.На этом, увы, ее достоинство заканчивается.

Совершенно очевидно, что температура жидкости падает от радиатора к радиатору. Таким образом, в помещениях, расположенных ближе к котельной, температура батарей будет значительно выше, чем в помещениях, расположенных дальше. Конечно, это в какой-то мере можно компенсировать разным количеством отопительных секций, но это наблюдается только в небольших домах. Если учесть, что в статье речь идет о двухэтажном доме, то такая схема вряд ли станет лучшим решением.

Некоторые проблемы решаются при установке однотрубной системы — «Ленинград», схема которой представлена на рисунке ниже. В этом случае вход и выход каждой батареи соединяются байпасной перемычкой, и потери тепла с удалением от котла перестают быть столь значительными.

Схема Ленинградка устраняет некоторые проблемы

«Ленинградка» поддается еще большей модернизации. Например, на байпасе можно установить регулирующий клапан.Одинаковые клапаны могут быть установлены на одной или даже на обеих трубках радиатора (показаны стрелками). Это сразу открывает широкие возможности в тонкой настройке системы отопления для каждого помещения в отдельности. Доступ к каждому радиатору есть — при необходимости его можно просто выключить или снять для замены, нисколько не нарушая работоспособность всей схемы.

«Ленинград» улучшенный с запорно-балансировочной арматурой

Кстати, своей гибкостью, простотой, малым расходом трубы «Ленинград» приобрел огромную популярность — их часто можно встретить в одноэтажных домах (особенно с ярко выраженным периметром стен) и в многоэтажных домах.Вполне подходит для двухэтажного особняка.

И все же он не лишен недостатков. Возможность подключения к нему контуров теплого пола, полотенцесушителей и т. Д. Полностью исключена. К тому же взаимное расположение комнат, дверей, выходов на балконы и тп … не всегда можно протянуть трубы по всему периметру, и «Ленинград» в конечном итоге должен быть замкнутым кольцом.

Двухтрубная система отопления намного совершеннее. Хотя он потребует большего расхода материала и его будет сложнее установить, предпочтительнее оставаться на нем.

Фактически, он устанавливает подающий и обратный трубопроводы, идущие параллельно друг другу. В этом случае радиаторы соединяются трубами к каждому из них. Пример показан на схеме:

Радиаторы подключаются к подающему и обратному патрубкам параллельно, и каждый из них никоим образом не влияет на работу остальных. Каждую «точку» можно очень точно настроить индивидуально — для этого используются перемычки (поз. 1), на которых балансировочные клапаны (поз.2) или даже трехходовые термостатические регулирующие клапаны (поз. 3), которые постоянно поддерживают стабильную температуру нагрева конкретной батареи.

Преимущества двухтрубной системы неоспоримы:

Поддерживается общая температура нагрева на входе во все радиаторы.
Суммарная потеря давления из-за гидравлического сопротивления труб значительно снижена. Это означает, что можно установить насос меньшего размера.
Любой из радиаторов можно отключить или даже снять для ремонта или замены — это не повлияет на систему в целом.
Система очень универсальна, и к ней вполне можно подключать любые теплообменные устройства — радиаторы, теплые полы (через специальные коллекторные шкафы), конвекторы, фанкойлы и т. Д.

Пожалуй, единственный недостаток двухтрубной системы — это материалоемкость и сложность монтажа. Кроме того, будут добавлены расчеты при его проектировании.

Одним из сложных, но очень эффективных в эксплуатации вариантов двухтрубной системы является коллекторная или балочная разводка.В этом случае от двух коллекторов — подающего и обратного к каждому радиатору протягиваются по две отдельные трубы. Это, конечно, многократно усложняет монтаж — и материала потребуется несравнимо больше, и разводку коллектора сложнее спрятать (обычно ее кладут под поверхность пола). Но с другой стороны, настройка такой схемы отличается высокой точностью и может производиться из одного места — из распределительного шкафа, оснащенного всем необходимым регулировочным и предохранительным оборудованием.

Кстати, в масштабе двухэтажного дома очень часто приходится прибегать к комбинации схем подключения, двухтрубной и однотрубной, на отдельных участках, где это выгоднее и проще с точки зрения затрат. точки зрения установки, и не влияет на общую эффективность нагрева.

Следующий важный вопрос — это напольные трубопроводы.

Есть два основных варианта. Первый — это система вертикальных стояков, каждая из которых обеспечивает теплом оба этажа одновременно.А второй — это схема с так называемыми горизонтальными подступенками (а точнее они будут называться «лежаки»), в которой каждый этаж имеет свою планировку.

Пример разводки стояками показан на рисунке:

В данном варианте представлены стояки с нижней разводкой. От горизонтальных лежаков первого этажа подводящие трубы понимаются вверх, а «обратные трубы» возвращаются сюда. В этом случае было бы целесообразно разместить на верхнем конце каждого стояка вентиляционное отверстие.

Есть еще вариант — стояки верхней подачи. В этом случае выходящая из котла подающая труба сразу поднимается вверх, уже на втором этаже или даже в верхнем техническом помещении к нему подключаются вертикальные стояки, пронизывающие конструкцию сверху вниз.

Схема стояка удобна, если планировка этажа во многом одинакова, а радиаторы расположены один над другим. Кроме того, именно этот вариант будет оптимальным, когда все же будет принято решение об использовании открытой системы отопления с естественной циркуляцией — в этом случае важнейшая задача — минимизировать длину горизонтальных (наклонных) участков, а стояков. не оказывают серьезного сопротивления потоку охлаждающей жидкости сверху вниз.

Пример такой системы показан на следующей схеме:

Обычная подающая труба большого диаметра поднимается от котла (поз. 1), которая входит в расширительный бак большого объема (поз. 3), расположенный в верхней точке системы примерно по центру между стояками. Решение довольно интересное — расширительный бачок одновременно играет роль своеобразного коллектора, от которого во все стороны расходятся подводящие трубы к вертикальным стоякам.Радиаторы обоих этажей подключаются к стоякам (поз. 4), точная регулировка которых осуществляется с помощью специальных клапанов (поз. 5).

Как уже упоминалось, системы естественной циркуляции весьма требовательны к точному выбору номинальных диаметров труб. На схеме они обозначены буквенными обозначениями:

а — dy = 65 мм

b — dy = 50 мм

c — dy = 32 мм

d — dy = 25 мм

э — dy = 20 мм

Недостатком системы со стояками считается ее довольно сложная реализация — придется через потолок организовать несколько межэтажных переходов.К тому же вертикальные подступенки практически невозможно «убрать с глаз» — это важно для тех хозяев, у которых в приоритете декоративная отделка помещений.

Пример двухтрубной системы с индивидуальной разводкой для каждого этажа показан на следующей схеме:

Вертикальных подступенков, расположенных рядом, всего два — для подачи и для «возврата». Такой принцип выглядит вполне рационально с точки зрения монтажа, он позволяет полностью отключить весь пол, если он по каким-то причинам временно не используется.Кроме того, фитинг труб позволяет их практически полностью скрыть от глаз, покрывая их напольным покрытием и оставляя снаружи только входные и выходные патрубки радиаторов.

На самом деле каждый этаж может иметь свою схему, в зависимости от планировки комнат. Существует множество вариантов расположения труб и подключения радиаторов под напольную разводку. Некоторые из них показаны на схеме, где выполнено условное разделение на три этажа.

Условный первый этаж — применена несложная двухтрубная разводка «тупикового» типа с встречным движением теплоносителя.Схема имеет свои особенности. Подводящий и обратный патрубки монтируются параллельно друг другу до самого конца ответвления (ответвлений может быть несколько — на схеме показаны два). Диаметр труб от радиатора к радиатору постепенно сужается. Очень важно предусмотреть балансировочную арматуру, иначе радиаторы, установленные ближе к котлу, способны перекрыть поток теплоносителя через себя, оставив последующие точки теплообмена неотапливаемыми.
На втором этаже изображена так называемая «петля Тихельмана».Это очень удачная схема, при которой поток в подающем и обратном направлениях течет в одном направлении. Предусмотрено диагональное подключение аккумуляторов — ввод сверху и вывод снизу — это считается оптимальным с точки зрения теплоотдачи. Очень часто при такой схеме балансировка радиаторов даже не требуется. Но есть важное условие — трубы должны быть одного диаметра.
Третий этаж оборудован по уже упомянутой коллекторной схеме.От двух коллекторов к каждому радиатору идет индивидуальная разводка с трубами точно такого же диаметра. Система наиболее удобна для тонкой настройки. Его стоит использовать, если вы планируете установить контуры «теплого пола». Желательно, чтобы коллекторы располагались как можно ближе к центру пола — чтобы соблюдалась примерная пропорциональность длин всех отходящих от них «лучей».

Есть много других вариантов планировки в двухэтажном доме, и рассмотреть их все в масштабе одной статьи не получится.К тому же многое зависит от «геометрии», архитектурных особенностей дома, а разработать «универсальные рецепты» просто невозможно. В таких вопросах лучше довериться опытным специалистам — они помогут подобрать подходящую схему для конкретных условий.

Видео: полезная информация по схемам радиаторного отопления

Основы расчета основных элементов системы отопления

Недостаточно определиться с типом системы отопления и схемой прокладки труб — необходимо четко определить параметры эксплуатации, чтобы правильно приобрести и установить ее основные необходимые элементы — котел отопления, радиаторы отопления, расширительный бак. , циркуляционный насос.

Как рассчитать требуемую мощность котла?

Существует множество методов расчета этого показателя. Очень часто можно встретить рекомендации исходить из общей площади отапливаемых помещений в доме, а затем проводить расчеты из расчета 100 Вт на 1 м².

Такая рекомендация имеет право на жизнь и может дать общее представление о необходимой тепловой мощности. Однако он скорее подходит для очень средних условий и не учитывает ряд важных особенностей, которые напрямую влияют на теплопотери в доме.Поэтому лучше не полениться, а провести расчет внимательнее.

Лучше всего подойти к делу следующим образом. Для начала нарисуйте таблицу, в которой по этажам перечислите все помещения, где будут установлены отопительные приборы. Например, это может выглядеть так:

Помещение	Площадь, м2	Количество наружных стен, количество, входит в:	Количество, тип и размер окон	Входные двери (на улицу или на балкон)	Результат расчета, кВт
ИТОГО					22.4 кВт
1 этаж
Кухня	9	1, Юг	2, двойное остекление, 1,1 × 0,9 м	1	1,31
Прихожая	5	1, S-W	—	1	0,68
Столовая	18	2, C, B	2, двойное остекление, 1,4 × 1,0	нет	2.4
…	…	…	…	…	…
2 этаж
Дети	…	…	…	…	…
Спальня 1	…	…	…	…	…
Спальня 2	…	…	…	…	…
…	…	…	…	…	…

Имея перед глазами план дома и имея информацию об особенностях своего жилища, обойдя его при необходимости с рулеткой, будет довольно легко собрать все необходимые данные для расчетов.

Потом осталось сесть за расчеты.Но не будем утомлять читателей длинными формулами и таблицами коэффициентов. В двух словах — расчет ведется исходя из уже упомянутого стандарта 100 Вт / м². Но при этом учитывается множество регулировок, влияющих на необходимую мощность системы отопления для поддержания комфортной температуры и компенсации тепловых потерь. Все эти поправочные коэффициенты включены в предлагаемый калькулятор — вам просто нужно ввести запрашиваемые данные и получить результат.

Калькулятор для расчета необходимой тепловой мощности котла отопления

Расчет ведется для каждой комнаты отдельно и результат помещается в таблицу.И дальше остается только найти количество — это будет минимальная тепловая мощность, которую должен производить отопительный котел. Естественно, при выборе модели можно также заложить «запас», около 20%.

Убедитесь, что расчет с помощью калькулятора занимает очень мало времени!

Системы автономного отопления

И, которые используются в частных домах, имеют несомненные преимущества перед централизованными системами: они управляемы и экономичны. Только владельцы частных домов могут самостоятельно регулировать интенсивность отопления, подключать дополнительные контуры и устанавливать тот тип радиаторов, который им нравится.Схема отопления 2-х этажного частного дома должна не только соответствовать эксплуатационным требованиям, но и быть безотказной, экономичной, простой и долговечной.

Схема отопления частного дома

На выбор схемы отопления в основном влияет площадь отапливаемых помещений, то есть общая длина трубопровода. Основная задача любой системы отопления — равномерный обогрев помещения по всей длине трубопровода. Если организовать такую систему нетрудно, то в двухуровневых коттеджах для решения одной и той же задачи нужно произвести серьезные расчеты.

Любая система отопления состоит из основных элементов:

Видео: схема отопления для двухэтажного дома

Системы с установкой циркуляционного насоса

Любая схема отопления 2-х этажного частного дома должна обеспечивать постоянную циркуляцию теплоносителя по системе. В этом случае эффективность и скорость обогрева помещения напрямую зависит от уровня гидравлического давления в трубах. Очевидно, что самым простым решением этой проблемы является.

Насосные схемы хороши тем, что с помощью небольшого и экономичного насоса в системе обеспечивается заданное давление, а горячая вода будет подаваться в любую точку контура, независимо от ее расположения. Энергопотребление такого устройства от 25 до 50 Вт в час. Даже при ежедневной непрерывной работе в месяц счетчик намотает не более 40 кВт, что существенно не влияет на потребление семейного бюджета. У этой схемы есть серьезный недостаток — она не работает в случае отключения электроэнергии.К сожалению, в России такие ситуации не редкость, поэтому зимой обязательно иметь в своем распоряжении, чтобы совсем не остаться без тепла.

Системы на основе естественной циркуляции

Зная основы термодинамики, можно разработать такую схему обогрева, что насос вообще не понадобится. Эта схема основана на способности нагретой жидкости подниматься вверх. Котел или плита, расположенная на уровне первого этажа, нагревает воду, эта вода устремляется вверх, запуская процесс движения теплоносителя по замкнутой системе трубопроводов.

В системах без циркуляционных насосов невозможно обеспечить высокое давление, так как его уровень зависит от температуры жидкости. По этой причине системы с естественной циркуляцией имеют свои особенности:

для снижения сопротивления диаметр труб должен быть не менее 32 мм, то же касается труб рабочих радиаторов;
максимальная высота водопровода, по которому горячая вода поднимается и попадает в контур отопления, должна быть не более 6 метров, то есть системы с естественной циркуляцией могут качественно обогреть не более двух этажей;
схема подключения должна быть максимально простой, но если длина труб большая, есть смысл сделать две цепи;
системы не будут работать без насоса, поэтому его контур необходимо подключать отдельно.

Преимущества и недостатки рабочих схем

Насосные системы имеют явные преимущества с точки зрения непрерывной работы, гарантии эффективности и простоты монтажа. Главный недостаток — непрочность оборудования. Схемы с естественной циркуляцией можно назвать по-настоящему автономными, но таким образом можно будет обогреть ограниченную площадь, а процесс нагрева займет гораздо больше времени. Монтаж таких систем — дело сложное и кропотливое, предварительный расчет необходимо выполнить очень точно.

Возможны различные альтернативные схемы, в том числе комбинированная, когда один из контуров питается циркуляционным насосом. Это сложные системы, которые используются в домах большой площади; для жилого двухэтажного дома они целесообразны редко.

Типы проводки и методы расчета

Для расчета систем отопления необходимо учитывать множество факторов, в том числе:

площадь дома;
расчетные значения температуры воздуха внутри и снаружи, требуемой влажности;
материалы, из которых построен дом, и качество теплоизоляции;
количество окон и интенсивность естественного солнечного света.

В соответствии с заданными параметрами, используя таблицы СНиП, можно рассчитать необходимую мощность котла и необходимое давление в системе.

Общие концепции

Для небольших домов в одно или два этажа подходят простейшие однотрубные схемы, которые несложны в установке и расчете, могут работать без насоса, но считаются наименее эффективными.

Усовершенствованный контур — так называемая «Ленинградка» — система, в которой каждый радиатор подключен параллельно, а регулирующие клапаны позволяют более эффективно расходовать тепло и перенаправлять горячую воду.

Принцип работы двухтрубной системы заключается в том, что нагретая вода подается на все радиаторы одновременно, а ее температура одинакова на каждом входе. Охлажденная вода отводится через возвратный патрубок, что тоже обычное дело.

Статья по теме:

Задавались вопросом ,? Все об их видах и критериях выбора читайте в отдельной публикации нашего портала.

Существуют схемы подачи снизу и сверху.В первом случае вода, поднимаясь по стояку, сначала питает первый этаж, а затем и второй. С верхней системой все наоборот: нагретая вода поднимается по общему стояку и затем подается в радиаторы верхних этажей, охлаждается и возвращается обратно.

Открытые и закрытые контуры расширительного бака

Расширительный бак в системе отопления играет роль регулятора уровня воды, а также страхует систему от перепадов давления.Расширительный бак обычно устанавливается в самом холодном месте системы — на обратном трубопроводе. Его следует размещать в отапливаемом помещении, чтобы зимой в нем не замерзала вода.

Цистерны бывают двух типов — открытые и герметичные. Открытые резервуары используются в системах с естественной циркуляцией, а закрытые мембранные резервуары — только в системах с насосом. Подробнее читайте в отдельной публикации нашего портала.

Как выбрать оптимальную схему

Тепловой контур небольшого 2-х этажного частного дома можно смонтировать любым из вышеперечисленных способов.Вопрос о том, используется ли циркуляционный насос, является фундаментальным. Подробнее об особенностях каждой схемы отопления можно узнать из видео ниже.

Видео: схема отопления двухэтажного дома теплый пол + коллекторное отопление

Вас также может заинтересовать:

Антифриз для системы отопления загородного дома Водоснабжение частного дома из скважины: схема и организация

Коттедж — прекрасное место для постоянного проживания, возможность навсегда забыть о городской суете, побыть наедине с природой.Но чтобы дом был действительно комфортным, а жизнь в нем приносила только радость, необходимо заранее позаботиться о правильном выборе системы отопления.

Тщательно разработанный проект схемы отопления двухэтажного дома (наиболее распространенная конфигурация загородных коттеджей) позволит не только добиться хорошего распределения тепла, но и сэкономить деньги.

Система отопления двухэтажного дома: особенности конструкции

Особенностью системы отопления двухэтажного дома является необходимость дополнительного подъема теплоносителя на определенную высоту.

Как правило, отопление в 2-х этажном доме состоит из нескольких основных устройств, среди которых:

сам котел;
трубопроводов;
радиаторы;
штуцер;
все виды датчиков;
регуляторы.

Правильно подобрав все составляющие комплекса, можно добиться того, чтобы схема отопления 2-х этажного дома работала как часы. Кроме того, правильная установка поможет поддерживать комфортный микроклимат в помещении и снизить общие расходы на отопление независимо от вида топлива.

Схемы систем отопления двухэтажного дома: выбираем предпочтительные

Сегодня система отопления двухэтажного дома может быть самой разнообразной: от коллекторной до двухтрубной разводки магистралей.

Следует отметить, что однотрубная (подразумевает последовательное соединение радиаторов) система не позволяет перекрывать или регулировать один из радиаторов, в связи с чем ее применяют реже, и предпочтение отдается двухтрубной системе.

Современная двухтрубная схема отопления 2-х этажного дома отличается универсальностью и практичностью.Конструкция такой системы предполагает раздельное подключение к каждому из тепловых узлов двух труб — подачи и отвода теплоносителя.

Двухтрубная система отличается от однотрубной порядком подключения радиаторов … При этом специалисты рекомендуют устанавливать регулирующий клапан перед каждым радиатором своими руками — это позволит добиться большего. эффективность.

Что касается коллекторной системы, стоимость обустройства которой несколько выше, чем у одно- или двухтрубной системы — она также популярна у владельцев двухэтажных загородных домов.

Преимущество такой схемы отопления в том, что монтаж трубопроводов скрыт, а значит, интерьер помещения совершенно не портится. Как видно на многих фото и видео в Интернете, дом с коллекторной системой отопления смотрится интересно и стильно.

Коллекторная система отопления: особенности популярной схемы

Основным конструктивным отличием коллекторной системы отопления является то, что инструкция подразумевает установку котла на первом этаже и расширительного бака на втором.

Что касается скрытого монтажа, трубопроводы в этом типе системы прокладываются непосредственно под полом, потолком или подоконниками.

Следует отметить, что КПД коллекторной системы отопления также достигается за счет установки отдельного регулирующего клапана на каждом радиаторе. Это очень удобно, ведь в зависимости от потребностей можно создать свой комфортный климат в каждой комнате.

Трубопроводы для системы отопления двухэтажного дома: какие выбрать

Разводку системы отопления в двухэтажном доме можно осуществить с помощью различных труб.Если необходимо добиться высокого коэффициента теплоотдачи и хорошей теплопроводности, то выбирают медные трубы.

Кроме того, такие трубопроводы также отлично противостоят коррозии, выдерживают высокое давление и температуру.

Более бюджетным вариантом для двухэтажного дома является использование металлопластиковых трубопроводов. Стоимость таких труб почти на порядок ниже, чем у медных труб, к тому же они отличаются своим качеством.

Важно! Обязательно установите расширительный бак в вашей системе отопления.Благодаря этому ваша система останется нетронутой.

Следует отметить, что отложения охлаждающей жидкости не остаются на внутренней поверхности пластиковых труб, а значит, эффективность не теряется со временем.

При работе над проектом системы отопления для современного двухэтажного загородного дома важно помнить, что схема должна быть не только эффективной, но и долговечной.

Как правило, действительно профессиональные специалисты, разрабатывая подобные проекты, отдают предпочтение наиболее производительным системам, которые могут работать 20 и более лет, не вызывая нареканий.

Правильно и грамотно подходя к выбору системы отопления для загородного дома, можно получить массу преимуществ:

Эффективное отопление дома с минимальными тепловыми потерями;
Значительная экономия затрат на тепло достигается за счет снижения расхода топлива и увеличения теплоотдачи от системы, включая трубопроводы и радиаторы;
Надежность, отсутствие проблем с системой и, как следствие, лишних финансовых затрат.

— выберем оптимальный.

Основа любого отопительного проекта — правильно спроектированная схема. Он определяет порядок установки, 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

Специфика организации теплоснабжения зданий высотой более одного этажа — 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 адаптировать стандартную для отопления дома. При решении данной задачи учитываются следующие факторы:

Общая площадь здания и его характеристики. Утепление 2-х этажного частного дома своими руками возможно только при хорошем утеплении наружных стен, установке современных оконных конструкций.
Планируемый бюджет. Это влияет на качество закупаемых комплектующих и выбор схемы.

Сделать эффективное отопление частного 2-х этажного дома своими руками возможно только после первичного анализа этих данных.

Лучше всего использовать копию плана дома как основу для составления схемы расположения трубопроводов и компонентов системы. Это позволяет рассчитать количество расходных материалов.

Самотечное отопление или принудительная циркуляция?

В первую очередь нужно определиться с оптимальным вариантом циркуляции теплоносителя.Он может быть гравитационным или вынужденным. На базе последнего построена система отопления 2-х этажного частного дома средней и большой площади.

Работа основана на естественной циркуляции теплоносителя, возникающей в результате его теплового расширения. При этом необходимо учитывать ограничения — длина трубопровода не должна быть более 60 п.м, для работы системы необходим разгонный стояк. Именно эти факторы определяют выбор схемы водяного отопления для частного 2-х этажного дома с циркуляционным насосом.

Для отопления также можно использовать открытую или закрытую систему. В первом случае схемы отопления для 2-х этажного дома выполняются с горизонтальной обвязкой, что не всегда удобно с точки зрения монтажа и эксплуатации. Оптимальным вариантом будет установка замкнутого контура. Имеет следующие преимущества:

Возможность горизонтального монтажа трубопроводов. Это минимизирует пространство, необходимое для установки.
Улучшение циркуляции за счет повышенного давления в системе — от 1.От 5 до 6 бар.
Теплоотдача от всех устройств (радиаторов и аккумуляторов) будет одинаковой.

Такие схемы отопления для 2-х этажного дома необходимо оборудовать циркуляционным насосом. Без этого невозможно обеспечить нормальную скорость движения теплоносителя.

Сделать качественное отопление в 2-х этажном доме можно только после расчета его тепловых потерь.

Схема расположения труб отопления двухэтажного дома

Следующим шагом является выбор метода прокладки трубопровода.От него зависит скорость прохождения теплоносителя, степень его охлаждения и возможность регулирования характеристик подачи тепла.

Расчет отопления для 2-х этажного частного дома своими руками выполняется на основании анализа всех факторов. Рассмотрим наиболее важные из них, влияющие на выбор схемы расположения линий подачи:

Однотрубный. В системе всего один трубопровод, к которому последовательно подключаются радиаторы. Для однотрубного отопления частного 2-х этажного дома своими руками характерно быстрое охлаждение теплоносителя.Поэтому его применяют для обогрева зданий с небольшой площадью до 80 м²;
Двухтрубный. Он предназначен для равномерного распределения тепла. Дополнительная обратная линия позволяет подключать батареи последовательно, что снижает потери тепла при циркуляции теплоносителя. Оптимальный вариант низкотемпературной системы отопления 2-х этажного частного дома;
Коллектор. Его можно использовать для создания нескольких отдельных отопительных контуров, подключенных к одному коллектору. В коллекторном контуре водяного отопления частного 2-х этажного дома есть возможность регулировать объем притока горячей воды в каждом отдельном контуре.Недостатком является необходимость в большом количестве материалов.

Важным моментом является выбор материала трубы. В замкнутом отопительном контуре 2-х этажного дома рекомендуется применять трубопроводы из полипропилена. Важно учитывать, что максимально допустимая температура горячей воды не должна превышать + 90 ° C.

Также обязательна установка запорной и предохранительной арматуры. К последним относятся вентиляционные отверстия, сливные клапаны и расширительные бачки.

В качестве теплоносителя чаще всего используется вода или антифриз.Последнее предпочтительнее, если система может подвергаться воздействию низких температур.

Правила монтажа 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 дачу.

Если за основу была выбрана схема гравитационного теплоснабжения, то следует соблюдать следующие правила установки ее элементов:

Обязательный уклон трубы.В подающей магистрали уклон выполняется от котла, в обратной — к нему. В среднем уклон должен составлять 5-10 мм на 1 п.м.
Диаметр трубопроводов. Для гравитационной системы рекомендуется выбирать трубы с большим сечением — около 40 мм. Таким образом, вы можете уменьшить влияние водяного трения на внутреннюю поверхность магистралей для циркуляции.
Крепление должно располагаться на расстоянии 60-70 мм друг от друга.

Для контроля степени нагрева теплоносителя на ответственных участках трубопровода устанавливаются датчики температуры.В систему обязательно должен входить агрегат для добавления теплоносителя. Чаще всего это делается через расширительный бак, расположенный в самой высокой точке контура.

В теплоснабжении с принудительной циркуляцией особое внимание уделяется подбору дополнительных компонентов. Помимо труб, радиаторов и бойлера в контуре теплоснабжения обязательно должны присутствовать следующие комплектующие:

Расширительный бак. Устанавливается перед входом обратной линии в котел.
Группа безопасности, включая воздухоотводчик, сливной клапан и манометр. Устанавливается на подающей магистрали.
Правильная обвязка радиаторов — установка термостатов и кранов Маевского.

Для системы с принудительной циркуляцией чаще всего выбирают двухтрубный или коллекторный трубопровод. Однотрубная схема будет малоэффективной, так как не сможет обеспечить оптимальные тепловые характеристики радиаторов.

Конструкция коллекторного отопления сложна. В этом случае очень сложно составить схему и подобрать компоненты самостоятельно.Поэтому эту работу лучше доверить специализированным компаниям.

Для коллекторной системы теплоснабжения в трубопроводе каждого коллектора должен быть установлен циркуляционный насос.

Альтернативные варианты отопления для двухэтажного дома

В некоторых случаях установка водяного отопления невозможна или нецелесообразна. В настоящее время возможен другой вид теплоснабжения в 2-х этажном доме с использованием альтернативных источников тепловой энергии.

Наиболее эффективным является геотермальное отопление.При правильной организации практически не зависит от внешних погодных условий. Если помимо отопления 2-х этажного частного дома нужно сделать это своими руками и систему горячего водоснабжения, установите солнечные коллекторы.

Зимой их эффективность невысока. Поэтому солнечные коллекторы работают только вместе с основной системой отопления частного двухэтажного дома. Достоинством такой схемы является возможность использования ее для нагрева воды для бытового потребления в летний период.

Другой вариант — установка пленочной системы электрообогрева. Принцип его действия основан на резистивном эффекте — при прохождении тока через углеродные полосы генерируются ИК-волны. Они в свою очередь нагревают поверхность предметов, попадающих в зону действия ЛЭП. Однако для такой системы обязательным условием 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. 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.

Использование пара в больших зданиях Нью-Йорка

Хотя горячая вода предпочтительнее для систем отопления в новых зданиях, пар по-прежнему широко используется в старых зданиях Нью-Йорка.Данные, собранные в рамках Плана более экологичных и больших зданий (GGBP), показывают, что в большинстве зданий площадью более 50 000 квадратных футов все еще используется паровое отопление.

72,9% зданий имеют паровые котлы, работающие на природном газе или мазуте, а 10% полагаются на районную паровую службу Con Edison. Другими словами, 81,9% систем отопления в крупных зданиях Нью-Йорка по-прежнему используют пар.
Водогрейные котлы находятся на втором месте, составляя 13,4% систем отопления, в то время как все остальные конфигурации составляют менее 5% систем отопления.

Что касается распределения тепла, в 68,1% систем отопления используются паровые трубы, а в 26% — гидравлические трубопроводы. Прямое электрическое отопление и принудительное распределение воздуха встречаются менее чем в 6% зданий Нью-Йорка площадью более 50 000 квадратных футов.

Природный газ является наиболее распространенным источником тепла для паровых котлов, за ним следует топочный мазут, и большинство этих паровых котлов находится в многоквартирных жилых домах. Городской экологический совет определил, что модернизация этих паровых систем до более современных конфигураций является одной из наиболее многообещающих возможностей для повышения энергоэффективности в Нью-Йорке при одновременном сокращении выбросов парниковых газов.

Системы на основе пара обладают тем преимуществом, что не требуют насоса, поскольку пар поднимается к отдельным радиаторам сам по себе, и это основная причина, по которой они есть в старых зданиях. Однако при данной тепловой нагрузке паровая система будет потреблять намного больше топлива, чем система горячего водоснабжения, использующая бойлер и насосы, что, как следствие, будет производить больше выбросов. Чтобы достичь цели по сокращению выбросов на 80% к 2050 году, городу Нью-Йорку придется постепенно отказаться от парового отопления в своих зданиях — это одна из самых углеродоемких конфигураций систем отопления.

Основные ограничения паровых систем отопления

Двумя основными ограничениями паровых систем отопления являются неэффективность и медленное время отклика. Во-первых, процесс кипячения и конденсации воды менее эффективен, чем простое нагревание и распределение воды без фазового перехода. Кроме того, медленная реакция паровых систем ограничивает использование автоматических средств управления, которые очень эффективны для экономии энергии и повышения комфорта при использовании в более современных системах отопления.При настройке парового котла может пройти долгое время ожидания, прежде чем произойдет заметное изменение тепловой мощности радиаторов.

Системы отопления на основе пара также имеют конструктивное ограничение, которое может вызывать дискомфорт для пассажиров. Некоторые из них очень старые, когда строительные нормы Нью-Йорка требовали, чтобы тепловые нагрузки рассчитывались с учетом открытых окон, что приводило к перегреву внутренних помещений. Имейте в виду, что герметичные ограждающие конструкции — это современная дизайнерская тенденция конца 20-го века, в то время как многие здания Нью-Йорка построены до Второй мировой войны.

Помимо неэффективности, паровые системы отопления также могут быть требовательными с точки зрения обслуживания, и это касается как однотрубных, так и двухтрубных конфигураций.

Вентиляционные отверстия в однотрубных радиаторах подвержены выходу из строя. Когда они забиваются, пар не может свободно поступать в радиатор, что снижает тепловую мощность. С другой стороны, вентиляционное отверстие, застрявшее в открытом положении, приводит к постоянной утечке пара в жилое пространство, что повышает влажность в помещении, а также может вызвать серьезные ожоги при прикосновении.
В случае двухтрубных систем конденсатоотводчики также могут быть заблокированы в открытом или закрытом положении. Это вызывает дисбаланс системы, когда одни области могут плохо нагреваться, а другие — перегреваться.

Однотрубные паровые системы более распространены в малоэтажных жилых домах, составляя 37% всей проверенной площади в многоквартирном секторе в соответствии с Планом более экологичных и больших зданий. С другой стороны, двухтрубные паровые системы чаще встречаются в многоэтажных жилых домах и составляют 25% проверяемой площади.Однотрубные паровые системы отопления являются наиболее неэффективной конфигурацией, они потребляют примерно на 13% больше энергии, чем среднее значение для всех проверенных зданий.

Низкая энергоэффективность, медленное время отклика и высокие требования к техническому обслуживанию увеличивают стоимость владения паровой системой отопления. Основная причина, по которой эти системы все еще так распространены, заключается в том, что модернизация может быть очень дорогой: стены и полы необходимо снести, чтобы удалить паропроводы, и восстановить их после установки гидравлических трубопроводов.Требуемые диаметры трубопроводов также сильно различаются для распределения пара и горячей воды, а в случае однотрубных паровых систем нет обратной линии для подачи воды обратно в котел. Кроме того, многие модели радиаторов не подходят для перевода на горячую воду.

Модернизация систем парового отопления

Если планируется капитальный ремонт старого здания с паровым отоплением, настоятельно рекомендуется перейти на систему горячего водоснабжения. Поскольку многие участки здания полностью меняются во время капитального ремонта, модернизация системы отопления менее разрушительна.Тепловые насосы с водяным источником, один из наиболее эффективных доступных в настоящее время вариантов отопления, требуют для работы гидравлических трубопроводов.

Во многих зданиях паровые котлы используются также в системах горячего водоснабжения. Летом, когда нагрузка на отопление помещений снижается, паровые котлы работают значительно ниже своей номинальной нагрузки с резким падением эффективности. Однако, поскольку в этих системах горячего водоснабжения уже есть трубопроводы, их преобразование на более современные и эффективные технологии намного проще, чем в системах отопления помещений.

Заключение

Сто лет назад пар был удобным теплоносителем благодаря тому преимуществу, что не требовался водяной насос. Однако цена, которую нужно заплатить, заключается в использовании гораздо большего количества топлива, чем в бойлере для горячей воды, а также в его менее эффективном использовании. Хотя переоборудование системы отопления может быть дорогостоящим проектом модернизации здания, оно становится намного проще, если его запрограммировать вместе с капитальным ремонтом здания. Паровое отопление также является очень углеродоемким процессом, что не соответствует целям сокращения выбросов, установленным Нью-Йорком.Даже если в новом водогрейном котле используется природный газ, он, как правило, будет иметь меньшую мощность и более эффективный.

Владельцы недвижимости, рассматривающие возможность модернизации своих систем парового отопления, могут связаться с квалифицированной инженерной фирмой, чтобы получить оценку своих зданий. Если паровая система отопления будет признана пригодной для преобразования, стоимость модернизации будет значительно ниже.

Комплексная модернизация систем отопления двухтрубных паровых систем

Большинство людей, которые жили или работали в зданиях с паровым отоплением, знакомы с типичными явлениями неравномерного нагрева (недогрев / перегрев), стуком труб и необходимости открывать окна всю зиму.Мало того, что жильцы неудобны, но и счета за отопление высоки. Балансировка этих систем открывает огромные возможности для экономии энергии. Важно отметить, что корень проблемы кроется в системе распределения, и именно эту систему распределения необходимо исправить. Конденсатоотводчики — самое слабое звено, и когда они выходят из строя, жители теряют способность контролировать количество поставляемого тепла. Это, в свою очередь, делает пространство неудобным и приводит к необходимости открывать окна и тратить топливо.Предполагается, что конденсатоотводчики должны заменяться по всему зданию каждые три года, чтобы улавливать сломанные конденсатоотводчики, но из-за затрат и логистики такой задачи на самом деле это делается редко.

https://assets.ctfassets.net/ntcn17ss1ow9/73gDFE9yMk45h5mEezo18y/f2532fe00d1ae79e1b68d5d6de4c7524/EEFA-Upgrading_NYC_Steam_Systems.pdf

Как исправить неэффективную и шумную систему парового отопления?

При ремонте и модернизации системы парового отопления необходимо применять целостный подход, основанный на использовании всей паровой системы.Весь этот строительный подход можно разбить на следующие компоненты:

Квартирные работы — установка диафрагм, лучистых барьеров и ТРВ для обогревателей;
Распределительные работы — установка вентиляционных отверстий, устранение проблем с трубопроводами, замена и обслуживание всех оставшихся ловушек в подвале, а также устранение проблем с влажным паром;
Контроль работы — установка новых современных средств контроля, которые контролируют температуру в помещении в нескольких квартирах и поставляют тепло только по мере необходимости.(обратите внимание, что большинство существующих регуляторов парового отопления реагируют только на внешнюю температуру).

В зданиях, где завершена только часть вышеуказанных работ, результаты неудовлетворительны, и часто сохраняется минимальная экономия энергии и проблемы с комфортом. Наибольшая экономия и повышение комфорта достигаются, когда весь пакет работ устанавливается вместе.

Системы, для которых SWA нацелена на оптимизацию, следующие:

Диафрагмы : Большая часть дисбаланса системы парового отопления происходит из-за хрупких конденсатоотводчиков.Решение состоит в установке диафрагм на всех нагревателях, что делает ловушки ненужными. Диафрагма имеет размер и форму крышки бутылки и плотно прилегает к ручному клапану нагревателя (см. Рисунок справа). Небольшое отверстие в пластине ограничивает поток пара, так что весь пар конденсируется в воду, и пар не может проходить через нагреватель в возвратную трубу. Кроме того, диафрагмы помогают сбалансировать систему. А когда здание переоборудовано на систему с диафрагмами, мощность обогревателей можно уменьшить, снизив давление пара в периоды мягкой погоды.Когда мощность обогревателей более точно соответствует реальным потребностям здания, системе не нужно так часто циклически включаться и выключаться, и жители ощущают более постепенный и комфортный тепловой поток.

Термостатические радиаторные клапаны (TRV) следует устанавливать на каждый нагреватель вместо существующего ручного клапана. TRV измеряют температуру воздуха в помещении и ограничивают поток пара по мере необходимости для поддержания комфорта. В каждой комнате может поддерживаться разная температура, чтобы каждый житель устанавливал собственное тепло.TRV плохо работают при установке в системы со сломанными ловушками, поэтому они несправедливо завоевали неоднозначную репутацию. Однако при использовании в сочетании с диафрагмами они работают очень хорошо, значительно повышая комфорт и эффективность.

Распределительные работы : Воздух заполняет трубы и радиаторы, когда паровой цикл заканчивается. Когда котел снова запускается, расширяющийся пар должен вытеснять воздух, чтобы пар мог достичь радиаторов. Воздух в главном трубопроводе и стояке блокирует прохождение пара, а неправильная вентиляция задерживает его на месте.Чем дальше от котла находится квартира, тем дольше воздух выводится из приточного трубопровода, что приводит к недогреву. Этот локальный недогрев вызывает перегрев и открывание окон в квартирах, расположенных ближе к котлу. Решение состоит в том, чтобы установить вентиляционные отверстия очень большой пропускной способности на концах магистрали и в верхней части стояков. Кроме того, все конденсатоотводчики в распределительном трубопроводе необходимо регулярно обслуживать, чтобы они оставались работоспособными.

Сухой пар: Всем системам парового отопления необходим сухой пар — водяной пар с небольшим количеством захваченных капель воды — для оптимальной работы.Влажный пар вызывает гидравлический удар (лязг труб), разбрызгивание вентиляционных отверстий и скопление воды на концах паропровода. Накопление воды блокирует попадание пара в квартиры; жильцы жалуются, включается тепло, и большая часть дома перегревается. По окончании работы по нагреванию и раздаче промойте бойлер с моющим средством или прокипятите его. Другие меры по сухому пару включают ограничение мощности горелки, сведение к минимуму химической обработки воды (или устранение с помощью анодных стержней) и максимально возможное снижение уровня воды в котле.

Регуляторы температуры в помещении: Большинство существующих регуляторов парового отопления реагируют только на внешнюю температуру. Они понятия не имеют, жарко в квартирах или холодно, а в мягкую погоду перегревают дома. Также необходимо установить новый современный регулятор, который контролирует температуру в помещении в нескольких квартирах и подает тепло только по мере необходимости. Это приводит к более стабильной температуре, повышению комфорта жителей и максимальной экономии энергии.

Сколько стоит эта работа и сколько энергии и углерода я сэкономлю?

Исходя из предыдущего опыта, прогнозируемая экономия энергии при модернизации парового отопления составляет 15% — 35%.Диапазон экономии зависит от таких факторов, как энергопотребление до модернизации, объем работ и работа здания после модернизации. Стоимость строительства колеблется от 700 до 1500 долларов за квартиру. Основные переменные, влияющие на стоимость проекта, включают использование рабочей силы внутреннего строительного персонала по сравнению с внешним подрядчиком (для квартирных работ), а также объем требуемых работ по распределению подвала.

Существуют ли нормативные требования, связанные с моей неисправной паровой системой?

Местный закон № 87 г. Нью-Йорка требует, чтобы конденсатоотводчики заменялись не реже одного раза в 10 лет, чтобы продемонстрировать соблюдение требований.Эти комплексные усовершенствования для парового отопления устраняют необходимость в конденсатоотводчиках на радиаторах, обеспечивая соответствие стандарту LL87 самым простым и надежным способом. Кроме того, этот объем работ может способствовать соблюдению требований местного закона 97 по ограничению выбросов углекислого газа, будь то работа по минимизации выбросов на месте для снижения штрафов или соблюдение предписываемого пути, разрешенного для зданий с регулируемой арендной платой.

Для получения дополнительной информации о комплексной работе SWA по паровому отоплению ознакомьтесь с нашим примером использования двухтрубных паровых систем.

Автор: Катал Глисон, главный инженер-механик

Консультации — Инженер по подбору | Назад к основам: VRF-системы

Автор: Алекс Янкович, ЧП, CEM, LEED AP, инженеры-консультанты JBA, Лас-Вегас 27 сентября 2016 г.

Цели обучения:

Обобщите различные типы имеющихся систем с регулируемым расходом хладагента (VRF).
Объясните плюсы и минусы использования систем VRF в коммерческом строительстве.
Укажите кодексы и стандарты, определяющие проектирование и использование систем VRF.

Системы с переменным потоком хладагента (VRF) набирают популярность и используются как расширенная версия мульти-сплит-систем с одновременным нагревом и охлаждением, а также возможностью рекуперации тепла.

Современные системы VRF обеспечивают некоторые важные преимущества, такие как зонирование, индивидуальный контроль температуры, минимальное количество воздуховодов, исключая необходимость во вторичных жидкостях (распределение охлажденной или горячей воды) и связанные с этим затраты.Эта полностью электрическая технология состоит из одного наружного конденсаторного блока, нескольких внутренних блоков, обслуживающих различные зоны, трубопровода хладагента с переключателями ответвлений и соответствующих элементов управления.

В системах

VRF в качестве теплоносителя и рабочего тела используется хладагент R-410A, что обеспечивает очень высокий коэффициент энергоэффективности (EER) от 15 до 20 и интегрированный коэффициент энергоэффективности (IEER) от 17 до 25. Они составляют 20%. на 30% эффективнее обычных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха за счет работы с частичной нагрузкой, модуляции скорости, возможности зонирования и технологии рекуперации тепла.

В последние годы технология газовых тепловых насосов все чаще используется в определенных областях, где коммунальные предприятия природного газа предлагают стимулы. В результате системы VRF могут внести большое количество баллов в сертификацию LEED Совета по экологическому строительству США.

Работа системы VRF

Системы

VRF — это нетрадиционные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха по сравнению с обычными системами с воздуховодом, в которых воздух или охлажденная вода циркулируют по всему зданию. Термин VRF указывает на способность системы изменять и контролировать поток хладагента через несколько змеевиков испарителя для обеспечения индивидуального контроля температуры в различных механических зонах комфорта.

Используя прямое расширение (DX) как часть основного цикла охлаждения, системы VRF передают тепло из помещения непосредственно к змеевикам испарителя, расположенным в кондиционируемом помещении. В данном случае теплоносителем является хладагент, который нагревает и охлаждает различные зоны с меньшими затратами энергии по сравнению с воздухом или водой.

Системы

VRF действуют как мульти-сплит-системы, соединяя несколько внутренних блоков с одним централизованным наружным конденсаторным блоком, обеспечивая одновременный обогрев, охлаждение и рекуперацию тепла в различных зонах следующим образом:

Система теплового насоса VRF обеспечивает обогрев и охлаждение всех внутренних блоков в определенное время (см. Рисунок 1)
Система VRF обеспечивает одновременное охлаждение и обогрев в любое время
Системы рекуперации тепла обеспечивают одновременное охлаждение и обогрев, а также рекуперацию тепла, передавая энергию из зон охлаждения в зоны нагрева здания.

Все вышеперечисленные функции реализованы с помощью технологии VRF с использованием:

Компрессоры с регулируемой скоростью и инверторным режимом работы с модуляцией производительности
Наружные вентиляторы с частотно-регулируемыми двигателями
Внутренние блоки с двигателями с электронной коммутацией (ЕСМ).

Типы систем

Существует два разных типа систем VRF:

с воздушным охлаждением, в котором несколько компрессоров подключены к контуру трубопровода хладагента.Особое внимание следует уделять выбору оборудования в местах с высокими окружающими условиями — температура наружного воздуха выше 95 ° F. Например, в Лас-Вегасе при температуре окружающей среды 115 ° F и выше снижение номинальных характеристик оборудования может достигать 30%.

с водяным охлаждением, в котором несколько компрессоров подключены к контуру источника воды, что обеспечивает рекуперацию тепла между компрессорными установками.

Различные производители разработали системы контуров хладагента для различных применений, например:

Двухтрубные системы , которые обычно используются в тепловых насосах VRF для обеспечения охлаждения или обогрева только в одном рабочем режиме (см. Рисунок 2).Контроллеры ответвлений используются в двухтрубных системах для выполнения следующих функций:

Разделение хладагента на газ и жидкость
Убедитесь, что зоны в режиме обогрева получают перегретый газ
Убедитесь, что зоны в режиме охлаждения получают переохлажденную жидкость
Облегчите отвод тепла из одной зоны и направьте его в другую зону.

Трехтрубные системы , которые содержат трубу нагрева, трубу охлаждения и обратную трубу (см. Рисунок 3).Селекторы ответвлений используются в трехтрубных системах для выполнения тех же функций, что и двухтрубные системы, за исключением разделителей.

Для селекторов ответвлений не требуются сепараторы, поскольку они подключаются к трехтрубной системе: линия жидкого хладагента, линия всасывания хладагента и линия смеси высокого и низкого давления (HP / LP).
Переключатели ответвлений выполняют ту же функцию, что и контроллеры ответвлений, направляя перегретый газ в зоны нагрева, а переохлажденную жидкость — в зоны охлаждения.Смесительная труба ВД / НД возвращается к наружному конденсаторному блоку.

Система VRF лучше всего подходит для приложений с одновременными потребностями в охлаждении и обогреве в одном и том же режиме работы. Селекторы ответвлений используются в качестве устройств управления, направляющих жидкий хладагент или газообразный хладагент в определенные зоны, требующие охлаждения или нагрева.

В системах рекуперации тепла контроллер параллельного контура может принимать тепло, рекуперированное из зоны охлаждения, и использовать его для обогрева помещения в режиме обогрева.Таким образом снижаются потребности компрессора в охлаждении или обогреве, что позволяет экономить электроэнергию.

Приточная вентиляция

Выделенные блоки наружного воздуха с рекуперацией энергии используются для подачи приточного вентиляционного воздуха непосредственно в помещение или внутренний блок.

Стандарт ASHRAE 62.1: Вентиляция для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении используется для расчета необходимого внешнего воздушного потока для каждого помещения.

Для систем

VRF требуется гораздо меньше места на потолке, чем для обычных систем, потому что в них используются только трубопровод хладагента и воздуховод для наружной вентиляции.

Системные приложения VRF

Системы с тепловым насосом используются в ресторанах, вестибюлях, клубах или религиозных помещениях, где есть определенный режим работы в режиме охлаждения или обогрева. Все внутренние блоки будут работать либо в режиме охлаждения, либо в режиме обогрева (не одновременно).

Тепловые насосы с рекуперацией тепла используются в исторических зданиях, школах, офисных зданиях, вспомогательных жилых помещениях, отелях, банках и других коммерческих зданиях, где одновременное охлаждение и обогрев является обязательным требованием при проектировании.

К преимуществам систем VRF можно отнести:

Повышенная энергоэффективность и экономия энергии, в среднем от 20% до 30% экономии энергии по сравнению с системами переменного расхода воздуха с подогревом и системами постоянного расхода воздуха с подогревом газа
Очень хорошие характеристики при частичной нагрузке благодаря инверторным компрессорам с регулируемой скоростью, регулирующим производительность от 10% до 100%
Хороший контроль зонирования, обеспечивающий одновременное охлаждение и обогрев с рекуперацией тепла
Сниженные потери в воздуховодах и воздуховодах ограничиваются системой вентиляции (примерно 20% от обычных систем HVAC).

К недостаткам VRF систем можно отнести:

Необходимость специальной системы вентиляции для подачи наружного воздуха в различные зоны
Длинные линии хладагента и большое количество ответвлений могут привести к утечке хладагента
Необходимость в трубопроводах отвода конденсата для каждого внутреннего блока VRF
Для быстрого разогрева может потребоваться дополнительное тепло
Соответствие максимально допустимому количеству хладагента в заданном объеме.

Нормы и стандарты

Системы

VRF должны соответствовать Стандарту 15 ASHRAE (в комплекте со Стандартом 34): Стандарт безопасности для систем охлаждения и обозначение и классификация хладагентов. Это касается емкости хладагента и возможных утечек, особенно если система обслуживает небольшие помещения, что может вызвать недостаток кислорода.

В системах

VRF используется хладагент R-410A. Класс безопасности R-410A в стандарте ASHRAE 34 относится к группе A1: нетоксичный и негорючий хладагент с нулевым озоноразрушающим потенциалом.

Из-за способности вытеснять кислород в приложении L к стандарту ASHRAE 34-2013 установлено максимальное предельное значение концентрации хладагента (RCL) 26 фунтов / 1000 футов.

Согласно Стандарту 15 система VRF классифицируется как прямая система / система с высокой вероятностью, в которой утечка хладагента потенциально может попасть в занимаемое пространство.

Требования стандарта ASHRAE 15 должны применяться к каждой конструкции системы VRF в следующих этапах:

Определите класс занятости комнат
Рассчитать объем помещения
Определите количество хладагента в системе, включая наружный блок, внутренние блоки и связанные с ними трубопроводы
Убедитесь, что комната не слишком мала, используя следующую формулу:

Минимально допустимая площадь пола (кв. Футы) = Общая заправка хладагента в системе (фунты) x 1000 RCL (фунты / 1000 фут3) x высота потолка (футы)

Интегрированный коэффициент энергоэффективности (IEER)

В соответствии со стандартом Института кондиционирования воздуха, отопления и охлаждения (AHRI), AHRI 1230: Рейтинг производительности мульти-сплит-оборудования для кондиционирования воздуха и теплового насоса с переменным потоком хладагента, IEER был установлен как мера охлаждения, произведенного для указанного количества энергии, необходимой для его производства, в британских тепловых единицах на ватт в час.

IEER рассчитывается как сумма четырех условий частичной нагрузки: IEER = (0,02 x A) + (0,617 x B) + (0,238 x C) + (0,125 x D). Где:

A = EER при 100% полезной мощности при стандартных условиях AHRI (95 ° F)

B = EER при 75% полезной мощности при пониженной температуре окружающей среды (81,5 ° F)

C = EER при 50% полезной мощности при пониженной температуре окружающей среды (68 ° F)

D = EER при 25% полезной мощности при пониженной температуре окружающей среды (65 ° F)

Пример:

A = 11,0 EER, B = 16,0 EER, C = 19,0 EER, D = 23 EER

IEER = (0.02 × 11) + (0,617 × 16) + (0,238 × 19) + (0,125 × 23) = 17,4 IEER

Примечание. EER при полной нагрузке (100% мощности) составляет только 2% от общего рейтинга IEER. По мере уменьшения общей пропускной способности EER системы значительно увеличивается (см. Рисунок 5).

Сертификат LEED

Системы

VRF оказывают значительное влияние на энергопотребление по сравнению с ASHRAE 90.1: Энергетический стандарт для зданий, кроме малоэтажных жилых зданий-2010, базовое здание, обеспечивая высокоэффективную систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и достигая большого количества баллов в зачете энергии и атмосферы 1 : Оптимизация энергоэффективности.

Основными преимуществами систем VRF по энергоэффективности являются:

Работа с частичной нагрузкой и оптимизация энергоэффективности
Возможности зонирования
Потенциал рекуперации тепла
Использование компрессоров с инверторным режимом
Уменьшение потребляемой энергии в киловатт на тонну, что приводит к сокращению общих затрат на электроэнергию.

Пример:

Обычная установка на крыше с EER 13 потребляет 0,923 кВт / тонну

Система VRF с IEER 17.4 имеет входную мощность 0,689 кВт / т.

Это приведет к тому, что система VRF будет иметь более благоприятные энергетические характеристики и достигнет более чем 20% (или более) снижения энергии по сравнению с базовым зданием ASHRAE.

Алекс Янкович — инженер-механик в компании JBA Consulting Engineers.

Утечки воды — труба сбоку дома

Утечка воды из трубы сбоку дома — что это?

Вода течет из трубы сбоку от моего дома.Мне позвонить сантехнику или в компанию по кондиционированию воздуха?

Как владелец компании по кондиционированию воздуха в Меса / Феникс, штат Аризона, я часто слышу этот вопрос. Если вы видите, что вода течет из трубы за пределами вашего дома, необходимо выяснить два важных момента. Первым делом нужно определить, где именно в доме находится труба. Следующее, что нужно выяснить, это из какого материала изготовлена труба или фитинг. Это даст вам представление о том, нормальная ли утечка воды, или означает, что вам требуется обслуживание — и от кого?

Дренажные линии переменного тока и линии PRV водонагревателя

Две самые распространенные дренажные трубы, которые у большинства людей есть сбоку от дома:

Трубопроводы конденсата кондиционера (дренажная линия переменного тока).
Трубопроводы предохранительного клапана водонагревателя (сливная линия PRV).

Определение того, что является самым быстрым способом узнать, нормальная ли утечка воды или есть что-то срочное.

Утечка воды из канализации переменного тока на стороне дома

Самая распространенная утечка воды из трубы за пределами дома — это, вероятно, линия отвода конденсата центрального кондиционера. Видеть это из одной трубы — это совершенно нормально и означает, что ваша дренажная линия не забита и работает нормально.Другой означает, что ваша «основная» дренажная линия забита, и вам следует запланировать обслуживание переменного тока как можно скорее.

Горизонтальные кондиционеры переменного тока — Кондиционер на чердаке

Ваш центральный кондиционер обычно состоит как минимум из двух частей. Конденсаторный блок, также известный как конденсатор переменного тока и внутренний блок (кондиционер или печь). Конденсатор — это машина в вашем дворе с компрессором и двигателем наружного вентилятора. Воздухоочиститель А.к.а. Внутренний фанкойл или печь обычно находится на чердаке или в гараже.

Многие люди даже не подозревают, что кондиционер является частью «системы» кондиционирования воздуха. Часто люди ошибочно принимают устройство на чердаке за систему отопления, ведь он выполняет двойную функцию. Независимо от того, есть ли у вас газовое отопление от печи или отопление тепловым насосом от кондиционера, у вас есть испаритель. катушка внутри вашего дома, которая подключена к наружному блоку. В этом змеевике собирается и удаляется конденсат (влага, удаляемая изнутри вашего дома).Он сливается за пределы вашего дома через линию отвода конденсата. Обычно эта линия заканчивается сбоку или сзади вашего дома, но может быть расположена практически где угодно.

Дренажные линии кондиционера изготовлены из ПВХ (белый пластик). По размеру эта труба или фитинг из ПВХ (угол 90 °, называемый коленом) примерно такой же толщины, как круг, образованный, когда вы соединяете указательный и большой пальцы вместе (3/4 дюйма).

Горизонтальные кондиционеры должны иметь две дренажные линии , которые заканчиваются сбоку или сзади вашего дома.Чаще всего эти два конца (где труба выходит из внешней стены) будут на одной линии. Один будет низко у фундамента, другой — высоко возле чердака. Нижняя линия — это «первичная» дренажная линия кондиционера, верхняя рядом с чердаком — это «вторичная» или «аварийная» дренажная линия кондиционера.

ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Если в дренажной линии переменного тока рядом с чердаком есть утечка воды, немедленно обратитесь в местную компанию по кондиционированию воздуха для обслуживания. Аварийная сливная линия названа так неспроста!

Нижний нижний трубопровод — это первичный или главный трубопровод конденсата от вашего кондиционера. Видеть, как из этой линии капает или капает вода, — это нормальная работа, и вы, вероятно, можете расслабиться, но перед этим прочтите оставшуюся часть этой статьи.

Линия аварийного слива подключается к неглубокому поддону, установленному под устройством обработки воздуха. Этот поддон известен как поддон для перелива, дополнительный поддон или поддон для аварийного слива.Этот поддон предназначен для сбора воды, когда ваша основная сливная линия забита в надежде защитить чердак, потолок и личные вещи, но предназначен только для временной защиты .

Если вы видите, что вода выходит из трубы сбоку или сзади вашего дома высоко, это означает, что ваша основная линия для отвода конденсата забита, и вам необходимо немедленно вызвать службу кондиционирования. Он специально установлен высоко, поэтому вы заметите, как капает вода раньше, чем позже.

Что означают пятна ржавчины на внешней стене от дренажной линии переменного тока?

Если вы заметили пятна ржавчины, стекающие по стене снаружи вашего дома ниже линии аварийного слива, вам следует осмотреть его.

Иногда это признак того, что в поддоне аварийного слива кондиционера скапливалась вода в течение длительного времени. Долгосрочный эффект приводит к тому, что сковорода ржавеет, а затем ржавая вода медленно стекает по боковой стене. Даже если вы сейчас не видите там воды, на нее стоит посмотреть, потому что, если поддон проржавеет, он может протечь в вашем доме. Или, что еще хуже, не появятся сразу и начнут расти плесень.

Когда можно увидеть, как вода капает из трубы ПВХ на стене дома?

В большинстве случаев следует ожидать, что вода будет капать из основной линии отвода конденсата кондиционера (колено из ПВХ возле фундамента дома).Это особенно актуально, когда влажность в вашем доме выше, например, во время сезона дождей в Аризоне.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если вы видите пятна ржавчины в этой области, это признак того, что ваш змеевик в помещении или основной дренажный поддон ржавеет, и вам следует его осмотреть. Хотя для нас, технических специалистов по HVAC, нет ничего необычного в том, чтобы увидеть ржавые змеевики и поддоны на старом оборудовании, это стоит затрат на осмотр, чтобы убедиться, что все в порядке.

Вертикальные кондиционеры переменного тока — кондиционер в гараже, шкафу в холле или механическом помещении

Вертикальные кондиционеры редко имеют какую-либо форму вторичного поддона, поскольку применение обычно не позволяет ее.В этом случае наверху не будет вторичной дренажной трубы. Низкая труба действует так же, как и от квартиры на чердаке.

Утечка воды из медной трубы сбоку дома

Скорее всего, утечка воды из медной трубы или коленчатого фитинга внизу является признаком того, что PRV (предохранительный клапан) на вашем водонагревателе протекает. Это устройство предназначено для того, чтобы бак водонагревателя не создавал давления и не взорвался.
По коду этот клапан должен быть подсоединен к жесткой медной дренажной трубе и выведен наружу дома. Если вода хлынет из этой трубы, вам следует закрыть водяной клапан, расположенный в верхней части водонагревателя, и вызвать местного сантехника для ремонта.

Если вода медленно капает из этой трубы, вы можете попробовать очень легко постучать по верхней части клапана с помощью небольшого молотка или гаечного ключа, которые могут повторно установить клапан. Тем не менее, вы все равно хотите следить за ним и убедиться, что капание прекратилось.Если вы не склонны к механике, вам, вероятно, лучше нанять того, кто есть.

Как часто следует проверять или промывать дренажные линии переменного тока?

Большинство экспертов и производителей согласны с тем, что вам следует проверять кондиционер дважды в год. Однако вам нужно только проверить и промыть конденсатопровод перед началом сезона охлаждения. Лично я каждую весну продуваю свой собственный трубопровод первичного конденсата сжатым азотом. Продув дренажную линию переменного тока, я промываю ее водой, чтобы полностью очистить от мусора.

Вы будете удивлены (а иногда и возмущены), когда увидите, что получается из этих строк. Помимо пауков, грязевых ос и других ползучих насекомых, которые любят прятаться и гнездиться в этих трубах, существует «ил». Помните, что это не похоже на водопроводную трубу, через которую проходит вода под более высоким давлением, сохраняя ее чистоту. Это медленно капающий конденсат, который смешивается с ржавчиной и грязью, которые скапливаются на вашем внутреннем змеевике, и с осадком, который скапливается в основном поддоне.

Сэкономьте $ на ремонте кондиционеров!

Если с момента последней промывки дренажной линии вашего кондиционера прошло больше года, свяжитесь с нами сегодня и воспользуйтесь нашими текущими акциями!

Как работает охлаждение источника в озере

Компоненты системы охлаждения источника озера (LSC):

От петли к петле

Открытый контур озеро-вода: Холодная вода из озера циркулирует по металлическим поверхностям теплообменника на заводе, который охлаждает контур централизованного охлаждения, который используется в средней школе Корнелла и Итаки.Эта циркулирующая вода затем возвращается на мелководье в озере ». Глубокие воды озера Каюга являются естественным возобновляемым источником холода, что позволяет сэкономить примерно 85% энергии, используемой для охлаждения с помощью обычного охлаждения.

Замкнутая петля в кампусе: Энергия, необходимая для перекачки охлажденной воды с берега в кампус и обратно, минимизируется двумя способами. Большие трубы уменьшают трение, а замкнутый контур позволяет теплой воде спускаться с холма, чтобы подтолкнуть охлажденную воду обратно к университетскому городку.

Вода для рисования

Водозабор находится на высоте 10 футов над дном озера в воде, расположенной на расстоянии двух миль и глубиной 250 футов, где круглый год температура составляет около 39 ° F.

Передача тепла

Поскольку тепло естественным образом передается от горячего к холодному, замкнутый контур охлажденной воды, циркулирующей по зданиям, собирает тепло, отводимое кондиционированием воздуха. До Lake Source Cooling замкнутый контур Корнелла охлаждали с помощью охлаждения.Охлаждение Lake Source Cooling позволяет передавать тепло более холодной воде озера — без хладагентов и энергии, которая их производит. Вода Корнелла и вода озера никогда не смешиваются.

Возвращение воды

Вода возвращается в озеро постепенно, рассеиваясь через небольшие отверстия в устье. Более чистая, чем мелководье, в которое она входит, и холоднее во все, кроме самых холодных месяцев, возвращенная вода не оказывает заметного воздействия.

_{Графика, созданная Джимом Хоутоном / The Graphic Touch}

Описание системы охлаждения источника озера

Линии охлажденной воды, соединяющие LSC с распределительной системой кампуса, изготовлены из 1005 сварной стали AP15L Gr X65 толщиной 42 дюйма.Более 12 000 футов траншеи подающих и обратных трубопроводов были залиты с использованием заполнения с контролируемой плотностью и защищены от внешней коррозии с помощью комбинации трехслойного эпоксидного и полиэтиленового покрытия, а также системы катодной защиты протекторного анодного типа. Трубопровод передачи увеличил объем системы на 1,7 миллиона галлонов воды. Запорные клапаны с электроприводом расположены в точке входа / выхода трубопровода охлажденной воды внутри объекта. Это позволяет оператору установки легко закрепить трубопровод передачи в случае утечки на установке.Запорные клапаны с электроприводом также были установлены в хранилище, где трубопровод передачи соответствует существующей распределительной сети. Это позволяет оператору обезопасить трубопровод передачи в случае утечки в системе. Трубопровод для подачи охлажденной воды проходит через бетонный анкерный блок у стены здания, который предназначен для изоляции сил, действующих на трубопровод за пределами объекта, от оборудования внутри объекта.
Система охлажденной воды представляет собой «замкнутый» контур, поэтому распределительные насосы не создают статического напора для «подъема» воды в кампус.Только внутреннее трение трубы из-за потока определяет энергию, необходимую для перекачки на установке. Эти насосы используются для циркуляции воды с замкнутым контуром из университетского городка через пластинчатые и рамные теплообменники, а затем обратно в университетский городок. Этот тип насоса представляет собой межподшипниковый насос с радиальным разъемом, двойным всасыванием и двойной улиткой, спроектированный и изготовленный в соответствии со стандартом API 610. Параллельно установлены пять распределительных насосов охлажденной воды с расчетной точкой 6 600 галлонов в минуту на высоте 280 футов напора. Скорость насоса составляет 1800 об / мин при установленной мощности по 600 лошадиных сил каждый.Мощность насоса регулируется частотно-регулируемыми приводами. Скорость регулируется автоматически в зависимости от перепада давления в системе на территории кампуса. Теплообменники подключены параллельно, что позволяет подключать любые комбинации насосов и теплообменников в соответствии с требованиями системы. В каждом есть водопровод. Это позволяет системе управления автоматически добавлять или удалять блоки из процесса по мере необходимости. Установлено семь блоков с общей полезной площадью ~ 102 000 квадратных футов.Седьмой блок был добавлен, чтобы компенсировать засорение всех блоков, а также добавить избыточность в систему. Каждый блок на 100% заполнен пластинами (665), которые имеют шевронную конструкцию с «жестким углом». Расчетная нагрузка составляет ~ 36 000 000 БТЕ / час (3000 тонн) при 4600 галлонах в минуту и DT 16 ° F на единицу. Это делается с использованием LMTD 2,6 ° F и перепада давления 16 фунтов на квадратный дюйм.

Вода из озера поступает в систему через экранированный водозабор на расстоянии 10 400 футов на глубине 250 футов. Впускной трубопровод представляет собой 63-дюймовый полиэтилен высокой плотности (HDPE), который был развернут с поверхности с использованием «контролируемого» процесса погружения, при котором вода закачивалась на мелком конце, а воздух выпускался на другом конце.Ряд колец жесткости и бетонных хомутов удерживают трубопровод на дне озера и защищают его от механических воздействий. Водосток изготовлен из 48-дюймового полиэтилена высокой плотности и имеет длину примерно 750 футов. Последние 100 футов устья имеют 38, 6-дюймовые сопла примерно на 1 фут выше дна озера на глубине 14 футов, направленные вверх под углом 20 градусов и направленные только на север. Это способствует смешиванию возвратной воды с принимающей водой.

Забор и отвод проходят под государственной автомагистралью и железной дорогой перед входом на объект.72-дюймовые стальные обсадные трубы просверлены в скале и залиты цементным раствором. Впускная труба диаметром 63 дюйма и выпускная труба из ПНД диаметром 48 дюймов устанавливаются внутри обсадных труб, а затрубное пространство заполняется раствором. Внутри установки обсадная труба / труба из полиэтилена высокой плотности адаптируется к стальному впускному и выпускному трубопроводу. Кроме того, задвижки из нержавеющей стали диаметром 63 и 48 дюймов изолируют установку от озера, когда это необходимо.

Вода из озера поступает в растение через мокрый колодец шириной 22 фута, длиной 39 футов и глубиной 28 футов.Внутри мокрого колодца устанавливается загнутый вниз колен, поскольку пол находится на ~ 15 футов ниже перевернутой трубы. Мокрый колодец предназначен для гидравлического отделения трубопроводов завода от водозаборной трубы озера и защиты их от пониженного давления в случае возникновения чрезмерного падения давления. Такое расположение позволяет воде течь через заборник к установке под действием силы тяжести. При отсутствии течения уровни воды в мокром колодце и в озере равны. Когда вода начинает течь через растение, уровень влажного колодца опускается ниже уровня озера, и результирующая разница представляет собой энергию, которая позволяет воде из озера течь во влажный колодец под действием силы тяжести.Эта разница уровней также является точным падением давления во впускном трубопроводе. Двухуровневые датчики контролируют это падение давления и помогают отследить засорение впускного отверстия в случае его возникновения. Система также предназначена для реверсирования потока воды в озере и обеспечения возможности механической очистки обоих трубопроводов. Это будет использоваться для удаления заражения мидиями зебры, если это произойдет. Всасывающий трубопровод LSC был успешно очищен в 2015 году с использованием этого процесса.

Насос для озерной воды представляет собой вертикальный турбинный самосмазывающийся насос с закрытым рабочим колесом и открытым приводным валом.Эти насосы используются для циркуляции неочищенной озерной воды из колодца через пластинчатые и рамные теплообменники и обратно в озеро. Насосы устанавливаются на бетонную плиту, перекрывающую колодец. Колонна насоса имеет длину примерно 30 футов. Рабочие колеса расположены рядом с дном мокрого колодца и соединены с приводом через вал, который удлиняет колонну насоса. Имеются три насоса для распределения воды в озере с расчетной точкой 13 000 галлонов в минуту при напоре 80 футов. Скорость насоса составляет 1200 об / мин при установленной мощности по 350 лошадиных сил каждый.Мощность насоса регулируется частотно-регулируемыми приводами. Скорость регулируется автоматически в зависимости от количества работающих теплообменников.

Водная система озера выполнена в виде «сифонной» системы. В системе этого типа единственная необходимая мощность откачки — это преодоление трения, даже если имеется значительный подъем к верху системы трубопроводов от источника мокрого колодца. По сути, когда вода «падает» обратно в озеро по обратному трубопроводу, она создает вакуум, который, в свою очередь, втягивает воду в систему через подающий трубопровод.Принцип сифона остается в силе при условии, что система трубопроводов остается заполненной жидкостью, течет заполненной жидкостью и не содержит пара или воздуха. Это вызывает необходимость в системе вытяжки воздуха, которая поддерживает заполненную трубу. Эта система обеспечивает начальную заливку системы, а затем удаляет воздушные газы, выходящие из раствора. Поскольку вода в озере представляет собой открытый водоем, она по существу насыщена растворенными газами. Когда эта вода подвергается давлению ниже атмосферного (вакуум), растворимость уменьшается, и из раствора выходят газы.Повышение температуры воды в озере, когда она проходит через теплообменники, вызывает аналогичное снижение растворимости, вызывая дополнительные выбросы газа. Реле уровня контролирует уровень воды в системе трубопроводов, который открывает или закрывает регулирующий клапан, подключенный к вакуумному резервуару. Вакуум внутри резервуара поддерживается с помощью жидкостно-кольцевых вакуумных насосов.

Входящая электроэнергия поступает через одно соединение 34,5 кВ от местного поставщика коммунальных услуг. Затем мощность распределяется на параллельные трансформаторы мощностью 2500 кВА на выключателе отключения нагрузки, управляемом входящей группой.Два трансформатора с воздушным охлаждением и погружением в минеральное масло обеспечивают питание объекта на 480 В переменного тока в конфигурации «звезда» с высоким сопротивлением и заземлением нейтрали. Две отдельные шины 480 В переменного тока обслуживают объект и подключены к трансформаторам через жесткую шину. Они устанавливаются в общий корпус с выключателем на случай выхода трансформатора из строя. Центр управления двигателями имеет двустороннее соединение с любой из основных шин.

Насосы охлажденной воды приводятся в действие с помощью 12-импульсного двухполупериодного диодного моста с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), частотно-регулируемого привода с фильтрацией звена постоянного тока и дросселем.В секции инвертора используются биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) для создания выходной формы трехфазного синусоидального импульса с широтно-модулированной (ШИМ) формой волны. Пускатели байпаса в комплект не входят. Каждый из них имеет фазосдвигающий входной трансформатор, необходимый для входной части 12-пульсного привода. Насосы для озерной воды приводятся в действие приводами того же типа, за исключением того, что они используют 6-пульсный передний конец.

Предприятие по сути «беспилотное», а процесс полностью автоматизирован. Система управления технологическим процессом представляет собой программируемый логический контроллер (ПЛК) с резервными процессорами горячего резервирования.Используются прямые интерфейсы Modbus + и Ethernet. Интерфейсы оператора — это персональные компьютеры (ПК), использующие Windows NT в качестве операционной системы. Они обмениваются данными с ПЛК, установкой центрального отопления (ТЭЦ) и существующими системами управления установкой охлажденной воды через Ethernet. Операторы коммунальных систем круглосуточно контролируют процесс с места, расположенного примерно в трех милях от объекта LSC. Эти операторы предупреждаются о возможных проблемах с помощью заранее установленных пределов сигналов тревоги в системе и могут осуществлять полное ручное управление через интерфейсы оператора.Выделенная оптоволоконная линия соединяет установку охлаждения Lake Source Cooling с ТЭЦ.

Система контроля охлаждения источника в озере

Система управления использует одно из пяти выбираемых мест на территории кампуса для переменной процесса скорости насоса. Удаленный терминал (RTU) отправляет показания перепада давления (между подающим и обратным трубопроводами) в систему управления. Главная станция использует выбранную оператором точку перепада давления в качестве переменной процесса и модулирует скорость насоса для поддержания переменной процесса на заданном уровне.Если дифференциал увеличивается, скорость насоса охлажденной воды уменьшается, а если дифференциал уменьшается, скорость насоса увеличивается. Насосы охлажденной воды автоматически включаются и выключаются системой управления в зависимости от общего расхода охлажденной воды в системе.

Теплообменники также автоматически включаются и выключаются системой управления в зависимости от общего расхода охлажденной воды в системе. Каждый раз, когда включается теплообменник, насосы для озерной воды автоматически наращивают мощность, чтобы обеспечить выбираемый оператором расход озерной воды для каждого теплообменника.Это делается для поддержания минимальной скорости воды в озере через пластины теплообменника, что, в свою очередь, сводит к минимуму склонность к загрязнению. Система управления определяет уставку для общего потока воды в озере, умножая количество теплообменников на линии на целевой поток на теплообменник, введенный оператором. Если температура охлажденной воды на выходе превышает заданное оператором заданное значение, система водоснабжения озера автоматически переключается в режим контроля температуры и увеличивает скорость насоса для поддержания температуры охлажденной воды на выходе.Если температура охлажденной воды на выходе упадет ниже заданного значения, система водоснабжения озера автоматически переключится обратно в режим управления потоком и будет поддерживать минимальный требуемый расход на теплообменник.

Полностью автоматизированная насосная подкачивающая станция также использовалась для снижения высокого перепада давления в основной распределительной системе кампуса. 24-дюймовая «ветвь» питает часть университетского городка, которая находится на краю распределительного сетевого трубопровода. Последовательное добавление насоса к соединению этого ответвления позволило значительно снизить энергию накачки, необходимую на установке LSC, а также связанные с этим капитальные затраты.Эта насосная подкачивающая станция установлена в подземном хранилище с частотно-регулируемым приводом и RTU.

Схема двухтрубной системы.

Контекст 1

… 15-й конференции IBPSA, Сан-Франциско, Калифорния, США, 7-9 августа 2017 г. из-за потерь тепла через окна, стены и инфильтрации. Чтобы справиться с этой ситуацией, распределительный водяной контур обычных систем обычно проектируется с двумя отдельными гидравлическими контурами (четырехтрубная конфигурация), которые включают две подающие и две возвратные трубы.Как следствие, в одни зоны может поступать холодная вода, а в другие — горячая, а это означает, что нагрев и охлаждение могут осуществляться одновременно. Новая система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха способна одновременно обрабатывать отопительные и охлаждающие нагрузки, работая только с одним гидравлическим контуром (двухтрубная конфигурация), который использует воду, температура которой близка к комнатной. Активные балки используются в качестве оконечных устройств. На рисунке 1 представлена принципиальная схема двухтрубной системы. Эта конфигурация показывает два основных …

Контекст 2

… В этой работе моделирование было использовано для исследования четырех различных стратегий управления в двух климатических зонах для регулирования системы отопления, вентиляции и кондиционирования при комнатной температуре. Две стратегии управления были названы простыми из-за необходимости только одного входного сигнала и отсутствия датчиков температуры в зонах здания. Две другие стратегии управления были названы комплексными из-за необходимости наличия датчиков температуры в каждой зоне здания и использования контроллеров PI. Результаты, приведенные в следующем тексте, были рассчитаны с точки зрения годового использования электроэнергии для теплового насоса «воздух-вода» (обогрев и охлаждение помещений), нагревательных и охлаждающих змеевиков, вентиляторов и насосов AHU.На рисунках 7 и 8 показано энергопотребление двухтрубной системы для климата Чикаго и Копенгагена соответственно. Как правило, из-за более экстремальных внешних условий (см. Рис. 3) двухтрубная система в Чикаго требует больше энергии, чем двухтрубная система в Копенгагене. Рейтинг, полученный путем сортировки альтернативных стратегий по их энергетическим характеристикам, был согласован для двух климатических регионов. То есть FWTS имеет самые высокие энергетические показатели с годовым потреблением электроэнергии 25.2 и 11,3 кВтч / м 2 соответственно для Чикаго и Копенгагена, за которыми следует FWFS (25,4 При сравнении двух стратегий SISO не наблюдается существенной разницы. Относительная разница составляет примерно 1% для обоих климатов. Аналогичным образом, два PI Стратегии управления с обратной связью представляют аналогичные значения общего годового потребления электроэнергии.Также в этом случае относительная разница составляет примерно 1% для обоих климатов.Заметны большие различия между стратегиями SISO и стратегиями обратной связи PI.В частности, при сравнении наиболее эффективной стратегии (FWTS) с наименее эффективной стратегией (OATS) экономия энергии составила примерно 7% и 10%, соответственно, для Чикаго и Копенгагена. Как и ожидалось, поскольку предполагалось, что все стратегии управления обеспечивают одинаковое постоянное количество массового расхода воздуха для вентиляции, потребление энергии вентиляторами одинаково для всех четырех стратегий. Энергопотребление насосов одинаково для OATS, EATS и FWTS, поскольку эти стратегии имеют постоянный массовый расход воды.FWFS представляет более низкое значение энергопотребления для насосов, поскольку эта стратегия позволяла регулировать массовый расход воды в контуре в соответствии с нагрузками здания. При сравнении двух стратегий управления SISO с двумя стратегиями обратной связи PI, стоит подчеркнуть, что первая представляет более высокое потребление энергии для обогрева и охлаждения помещений, но меньшее потребление энергии для нагревательных и охлаждающих змеевиков AHU. Это можно объяснить, проиллюстрировав температуру воздуха в помещении для типичного зимнего и летнего дня в двух климатических условиях.На рисунке 9 показана минимальная температура воздуха в помещении для типичного зимнего дня в Чикаго и Копенгагене. Это минимальное значение температуры воздуха в помещении среди всех пятнадцати зон. Замечено, что благодаря наличию ПИ-регуляторов с обратной связью, FWTS и FWFS могут строго соответствовать уставке нагрева 20 ° C. И наоборот, OATS и EATS представляют температуру воздуха в помещении выше 20 ° C. , FWTS и FWFS могут минимизировать тепловую энергию, необходимую для установки термальной воды.Однако нагревательный змеевик AHU требует больше энергии из-за более низкой температуры отработанного воздуха из зон и, как следствие, более низкого теплообмена в блоке рекуперации тепла. Аналогичное объяснение можно дать и для сезона похолодания. На рисунке 10 показана максимальная температура воздуха в помещении для типичного летнего дня. Также в этом случае FWTS и FWFS достигли температуры воздуха в помещении, соответствующей заданному значению (24 ° C). С другой стороны, более низкая температура воздуха в помещении отмечается для OATS и EATS.Следовательно, использование контроллеров PI приводит к снижению энергии охлаждения в теплофикационной установке, но более высокому потреблению энергии для охлаждающего змеевика AHU.