Опалення двоповерхового будинку: схема, варіанти схем опалення, одне - і двухтрубное опалення, схема Тіхельмана, закриті і відкриті системи

У приватному домоволодінні найбільш поширеними раніше виявляються автономні види опалення. Для отримання теплової енергії використовується самостійний генератор тепла — котел невеликого розміру. Такі компактні і автономні джерела можуть працювати на різних видах твердого палива: кам'яному вугіллі, дровах, різних видах брикетів, гасі, олії соляра, природному газі, електричної енергії і т. п.

• 6 Однотрубное опалення: переваги та недоліки
• 7 Практична магія схеми Тіхельмана
• 8 Відкриті і закриття системи
• 9 Колекторна схема, універсальність застосування
• 10 Чим керуватися, вибираючи схему розводки

Джерела теплової енергії

Як джерела тепла, в одно - і двоповерхових житлових будинках можуть застосовуватися різні типи компактних котлів із сталі і чавуну— мультифункціональні генератори тепла промислового складання, змійовики, казанки і спеціалізовані пустотілі елементи, що вбудовуються в кухонні печі або вогнища.

Переносити тепло від місця його генерації в приміщення для їх обігріву можуть різні речовини, звані теплоносіями. Найбільш поширеним видом такого носія є звичайна вода. Серед численних способів опалення водяне визнано найбільш гігієнічним, надійним, компактним і простим. Системи водяного опалення включають основне обладнання, яке завжди можна придбати у вільному продажу:

• котел;
• опалювальні прилади (батареї, радіатори);
• водопровідні труби;
• розширювальну посудину (бачок);
• запірну і регулюючу арматуру (вентильні, важелі, кульові крани, заглушки, перехідники).

Серед основних вимог до котла, є його економічність і висока ефективність. Він повинен забезпечувати виробництво максимальної кількості тепла, що йде на підігрів теплоносія (води або антифризу) в системі, при мінімально можливому споживанні палива. Перевагу, при рівності всіх інших характеристик, слід віддавати сучасним економічним і ефективним джерел тепла.

Як спроектувати водяне опалення

Вже з самого початку проектування системи, слід передбачити місце для установки котла в безпосередній близькості до обігрівається кімнатах, не погіршуючи при цьому загальний вид, санітарні та гігієнічні умови життя в квартирі або будинку. Для багатьох, все ще поширених схем розводки труб, подає нагріту воду магістраль встановлюється в стельовому просторі, зверху приміщень, а труби, що забезпечують зворотний хід охолодженого теплоносія, частіше розташовуються в прихованому просторах під підлогою і в підвалі.

Також труби системи можуть проходити через неопалюване простір горища. У всіх цих випадках слід передбачати їх теплову ізоляцію. Вертикальні ділянки труб, що проходять через приміщення (стояки) розміщуються в кутах кімнат. Батареї радіаторів (нагрівальні прилади), як правило, встановлюються в просторі під віконними прорізами. Так створюються теплові завіси, ізолюючі приміщення від проникнення холодних потоків повітря, що йдуть від заскленою віконної поверхні.

Способи забезпечення циркуляції теплоносія

Для обігріву приміщень нагрітий теплоносій повинен переміщатися в системі, переносячи тепло від джерела його утворення до опалювальних приладів — радіаторів. Таке переміщення, називається циркуляцією, може виникати за рахунок різниці тиску носія тепла в нагрітому і охолодженому стані. У цьому випадку мова йде про різних варіантах систем з природною циркуляцією. Вони досить працездатні і цілком годяться для вирішення питань опалення площ не більше 100 квадратних метрів.

У сучасних варіантах виконання водяного опалення, циркуляцію теплоносія частіше забезпечують примусово, шляхом використання в системі невеликих електричних насосів, званих циркуляційними. Таке рішення має цілий ряд переваг, дозволяє реалізувати більш ефективну і економічну опалювальну систему. Насоси легко вбудовуються у вже існуючі конструкції, частіше в розріз труби зворотного ходу теплоносія, дозволяючи помітно поліпшити їх роботу.

В системах сискусственной циркуляцією підвищується надійність роботи в зимові холоди, стає можливим використання труб малого діаметру і т. д. Але застосування такого «чарівного» насоса можливе за умови подачі електричної енергії. І це можна назвати недоліком. До того ж, у випадку перебоїв з подачею електроживлення, система піддається ризику виникнення аварійної ситуації, розморожування труб. Тим не менш, питання досить просто вирішується використанням особливих складів, не замерзаючих при низькій температурі, званих антифризами для систем водяного опалення.

Сучасні варіанти організації опалення часто набувають характеру комбінування відкритих і прихованих систем. У них можуть поєднуватися звичні радіаторні прилади опалення з водяним теплою підлогою має живлення від котла і від розташованого на даху сонячного колектора і т. п. Все більше проявляється прагнення приховати труби системи водяного опалення. Як вже сказано, циркуляційний насос багато в чому змінив і покращив можливості водяного опалення, труби зменшилися в діаметрі, не погіршуючи роботу опалення.

Труби, що застосовуються для водяного опалення

Серед видів труб широко використовуються для пристрою систем водяного опалення, класичні сталеві вже не домінують, як раніше. Хоча металеві труби, як і раніше використовуються. Високі теплотехнічні властивості, довговічність, надійність, легкість з'єднання зробили дуже популярними труби з міді. Вони ідеально підходять для водяного опалення, але дороги в ціні. Такий єдиний, але суттєвий недолік, роблять їх рідкісним гостем в оселі пересічних громадян.

Тут більш затребувані в застосуванні труби металопластикові. Завдяки таким властивостям, як відсутність корозії і відкладень на стінках, з цими трубами робота системи водяного опалення ефективною протягом тривалого періоду. Крім того при монтажі труб немає потреби у застосуванні газозварювальних та подібних робіт. Герметичне з'єднання труб просто і надійно забезпечують спеціальні паяльники. При мінімальному навички і вміння, з такою роботою впорається некваліфікований людина. До того ж ціна і широкий вибір фітингів дозволяють самостійно змонтувати будь-яку необхідну за розрахунком конфігурацію системи.

Вибір схеми опалення

Така конфігурація (розводка) елементів системи водяного опалення може мати один з безлічі варіантів стандартних схем. До того ж, і за способом монтажу такої схеми розводки також розрізняють його відкриті, закриті і комбіновані види. За схемою трасування труб і їх підключення до приладів, системи ділять на:

• однотрубні;
• двотрубні.

У кожної з них є варіанти подачі і відбору теплоносія, можливості організації автоматичного управління, свої переваги, переваги і недоліки. Вибирати схему потрібно орієнтуючись на фінансові можливості і здатність забезпечити систему обладнанням з необхідними властивостями.

Однотрубное опалення: переваги та недоліки

Як правило, одна труба застосовується при циркуляції води без застосування насоса. На неї послідовно підключаються батареї радіаторів, від останнього труба повертає в котел «обратку» — холодний теплоносій. Така схема проста дозволяє економити матеріали: на неї потрібна менша кількість труб. До недоліків відноситься наявність паралельних потоків, помітне зниження температури носія в кінці послідовної ланцюжка батарей. Зменшити ефект падіння тепловіддачі остигаючого носія може послідовне збільшення в батареї кількості радіаторних секцій по мірі віддалення від центру подачі тепла.

Якщо кожну батарею підключити до труби прямої подачі гарячої води і трубі зворотного ходу паралельно, то вийде двотрубна схема. Але і в такій схемі нагрівання батарей падає з віддаленням від джерела. Обидві схеми, не має сенсу застосовувати в місцях, що вимагають великої протяжності гілки. Хоча для невеликих приміщень вони цілком допустимі.

Практична магія схеми Тіхельмана

Більш працездатна і популярна схема підключення, звана схемою Тіхельмана. В ній всі батареї радіаторів мають одні і ті ж умови роботи, однаковий опір і протоку теплоносія. Перевагою схеми є і здатність її до самостійної балансуванню. Практика показала, що навіть однією гілкою схеми можна обв'язати два поверхи будинку, зрозуміло, за умови використання примусової циркуляції носія тепла.

Відкриті і закриття системи

Всі розглянуті схеми відносяться до відкритих систем, коли труби розводяться по стінах приміщень. Якщо є можливість сховати магістралі (підлога, стіни або стелю), потрібно використовувати варіант прихованої розводки. І тут лідером є, вже згадана раніше, колекторна схема. У ній за допомогою гребінок— колекторів виконано паралельне підключення кожного контуру з батареєю.

Колекторна схема, універсальність застосування

Таке рішення дозволяє виконання прихованої розведення прямої та зворотної труби до кожного приладу. Труби просто ховаються в підлогу, стіни, стелю. Крім цього, кожен прилад має незалежне керування, легко відключається, не надаючи впливу на систему. Влаштовуючи таку схему, слід дотримуватися рекомендацій:

• не робити занадто довгими гілки;
• дотримуватися зразкова рівність довжин гілок;
• виконуючи гілку, слід уникати прихованих сполук від гребінки до батареї для виключення можливих підтікання на стелі, стіни або підлоги.

Чим керуватися, вибираючи схему розводки

Слід сказати, що система водяного опалення, зібрана за будь-якої схеми потребує проведення ретельного гідравлічного розрахунку. Особливо, якщо планується використання антифризів, як теплоносіїв. Ще, дуже не завадить виконати хоча б приблизний розрахунок витрат тепла. Незважаючи на складність таких розрахунків, існують приблизні методики, що дають приблизні результати, на які, тим не менш, можна орієнтуватися, вибираючи потужність котла і приладів системи.

Розрахунок дуже простий. Знаючи норму споживання тепла (41 Вт/куб. м) і загальний внутрішній об'єм приміщень, які будуть обігріватися, шляхом простого множення значень виходить необхідна потужність загального джерела, тобто котла. У кожному приміщенні знаходиться своє джерело тепла — радіаторні батареї. Їх необхідна потужність визначається аналогічно, з урахуванням обсягу приміщення, в якому вони встановлюються. Після проведення розрахунків, підсумкові значення слід збільшити на 20%, що дасть додатковий запас потужності всіх джерел, що забезпечує їх довготривалу експлуатацію.