Схема за отопление на 2-етажна частна къща: видове окабеляване и изчисляване на оборудването

Ефективна схема за отопление на частна къща ще осигури комфортен микроклимат в студено време

Топлотехническо изчисление на отоплителната система на 2-етажна частна къща

Изчислението на топлотехниката определя работните параметри на отоплителната система - общото количество топлинни загуби в сградата, мощността на оборудването, броя на отоплителните устройства и т.н.

Мощността на топлинния генератор се изчислява чрез сумата от топлинните загуби на къщата, която отчита:

• площ на отопляеми помещения;
• климатичните условия на района;
• наличието и състоянието на топлоизолацията на помещенията;
• материал и дебелина на външните (носещи) стени, подове и тавани;
• покривна конструкция, технически под;
• плътност и размер на прозорци, улични (балконски) врати.

Загуба на топлина на частна къща

Компоненти на отоплителната система на частна къща

Котел - топлогенератор в отоплителната и водоснабдителната система. Средна норма на мощност 100 W на 1 m² площ, при условие че височината на изолираното помещение е не повече от 3 метра. Осигурява марж до 20% от производителността на котела за неотчетени загуби. Захранването с топла вода изисква увеличаване на резерва на мощността с 50%.

Обобщената таблица, с опции за типични топлотехнически изчисления на мощността на котела, ви позволява да сравните приблизителните резултати от избора и съществуващите модели топлинни генератори.

Опции за типични топлотехнически изчисления на мощността на котела

Котлите могат да работят на дизел, кокс, въглища, дърва, торф, пелети, природен газ или електричество. Изборът на гориво зависи от неговата наличност. Повече от 70% от потребителите използват газови котли... Електрически котел (конвектор) се считат за резервна или комбинирана опция.

По-добре е да инсталирате подов котел в отделно специално оборудвано помещение.

Генераторите на топлинна енергия от чугун или стомана се произвеждат във подови и стенни варианти.Стационарни подови стоящи котли са инсталирани в отделно помещение, което е оборудвано с котел, разширителен резервоар, комин и принудителна вентилационна система (в съответствие с нормите и изискванията на газовата служба).

Газовите котли за стена не изискват комин и отделно помещение. Кислородът за изгаряне на газ се подава през гъвкава гофрирана тръба. Едноконтурният блок е предназначен за отопление. Използването на схема за отопление на двуетажна къща с двуконтурен котел осигурява отопление и захранване с топла вода.

Газовите котли за стена не изискват комин и отделно помещение

Методи за предаване на топлинната енергия на котела към системата: принудителна циркулация на охлаждащата течност и естествена циркулация (метод на нелетливо отопление). Конструкцията на котела с два кръга съдържа вградена циркулационна помпа и затворен разширителен съд.

Носители на топлинна енергия в отоплителната система: вода, антифриз или електролитна охлаждаща течност за електродни котли с проточен тип.

Водата има висок топлинен капацитет и плътност, но изисква постоянен температурен режим в помещението през зимата. Собствениците на жилища, които използват къщата нередовно, предпочитат антифриза като охлаждаща течност.

Подреждане на отоплителна система с разширителен резервоар от отворен тип

Изборът на вида на разпределението на отоплението и вида на топлоносителя се извършва на етапа на разработване на проекта. Вискозитетът, коефициентът на разширяване и топлинният капацитет на антифриза забавят процеса на топлообмен и намаляват разсейването на топлината на радиаторите. За незамръзващата охлаждаща течност е необходимо да се увеличи мощността на помпите и площта на потока на системата.

Важно! Наличието на етилен гликол в антифриза ограничава използването му в двуконтурни котли. Някои добавки унищожават части от полипропилен, чугун, цветни метали и каучук.

Подовият радиатор, монтиран близо до вратата, може да функционира като термична завеса

Нагревателно устройство - стомана, алуминий, комбиниран, чугунен или анодизиран радиатор (батерия), който отделя топлината си и осигурява благоприятен микроклимат в помещението.

Топлопредаването и инерцията зависят от материала и размерите на устройството. Дължината на конструкциите на батериите се променя чрез регулиране на необходимия брой секции. Отдушник за въздух (клапан на Маевски) и термостатичен вентил, монтирани на входа на охлаждащата течност към нагревателя, осигуряват еднакво конструктивно отстраняване на топлината. За поддържане по време на работа е необходим спирателен вентил на изхода.

С помощта на крана на Маевски можете да регулирате разпределението на охлаждащата течност в радиатора

Местата за инсталиране на отоплителните устройства са посочени в нормативната техническа документация: по периметъра на отопляемото помещение, под отвори за прозорци, близо до входната врата. Термична завесаинсталиран на входната врата няма да позволи на студения въздух от улицата да влезе в жилищната сграда.

Методи за свързване радиатори с щрангове и тръбопроводи: еднопосочни, диагонални и долни тръбопроводи.

Промяна в мощността на топлопреминаване на радиаторите в зависимост от начина на свързване на тръби към тях

Броят на радиаторите (I) се изчислява по формулата:

I = S * k₁* k₂* k₃* k₄* 100 / P (бр.), Където

S - площ на стаята, (m²);

P е паспортната стойност на мощността на една секция, (W);

к₁ - нарастващ коефициент за прозорци с двоен стъклопакет;

к₂ - редуциращ коефициент на загуби, който зависи от площта на външните стени;

к₃ - зависимият коефициент от конструкцията и изолацията на покрива (със или без таванско помещение);

к₄ - зависим коефициент от височината на тавана (k₄ = 1, с h = 2,5 m), колкото по-голямо е междуетажното пространство, толкова по-голяма е стойността на корекцията.

Ширината на радиатора се регулира от броя на наборните секции

Забележка! Производителят посочва изчислените параметри в паспорта на продукта: вътрешен обем и мощност на радиатора.Консумацията на охлаждаща течност в батерия от 7 kW е 7 литра в минута.

Тръбопровод прехвърля, разпределя и връща отоплителната среда в котела. Насоченото движение на потока се забавя от грубата вътрешна повърхност на тръбите, промяната в диаметъра на зоната на потока и завоите. Стойността на хидравличното съпротивление определя начина на циркулация (естествен или принудителен).

Тръбопроводът (затворен контур) гарантира, че системата е запечатана. Мощността на котела е пряко пропорционална на дебита на охлаждащата течност, който определя вътрешния обем на радиатора, капацитета на топлообменника на котела и запълването на участъците на тръбопровода.

Схема на свързващи радиатори в двутръбна отоплителна система на частна къща

В отоплителните системи на частни къщи се използват безшевни стоманени и полипропиленови тръби с минимален коефициент на вътрешно съпротивление (грапавост).

Разширителен резервоар за затворено или отворено отопление присъства във всички отоплителни системи на двуетажна частна къща. Налягането, което циркулационната помпа или гравитационните сили създават в напорния тръбопровод, променя точката на кипене на охлаждащата течност. Рязкото кипене във вода може да предизвика спонтанен скок на налягането, отделяне на разтворени газове и многократно увеличаване на обема (разширяване на температурата), което води до разрушаване на компонентите на отоплителната система. Разширителен резервоар помага да се избегнат подобни проблеми.

Затворена конструкция на разширителен мембранен съд

Мембраната разделя запечатания разширителен съд от затворен тип на водни и въздушни камери. В системи от затворен тип резервоарът е монтиран на връщащата тръба, пред смукателната тръба на циркулационната помпа. Зависимото оформление предполага, че резервоарът се повдига на височина най-малко един метър.

Отворен разширителен резервоар е монтиран в горната част на усилващия (главен) щранг на тавана. В корпуса се врязват преливна тръба и тръбопровод за подаване на подаване. Конструкцията се нуждае от внимателна топлоизолация, тъй като при ниски температури неизолираният резервоар и преливникът могат да „размразят“. Очакваният обем на резервоара (10% от общия обем на пълнене на мрежата) осигурява икономия на отопляема охлаждаща течност по време на преливане и отвеждане на въздуха. Недостатъкът на разширителния резервоар от отворен тип е изпарението на охлаждащата течност.

Монтаж - свързващата част на тръбопровода, монтирана на местата на неговите клонове, завои, преходи към друг диаметър

Важно! В отоплителните системи с антифриз като топлоносител се монтират разширителни резервоари от затворен тип, които осигуряват херметичност, запазване на първоначалния обем и свойства на топлоносителя.

Инсталация спирателни клапани в отоплителната система предоставя възможност за изключване на участък от мрежата или оборудване за предотвратяване, ремонт или подмяна. Сферичните кранове са инсталирани на щрангове, преди и след нагревателни устройства, помпи, колектори, бойлер, бойлер.

Сферичните кранове се монтират преди и след нагревателните устройства

Предпазни фитинги - възвратен и предпазен клапан, автоматичен обезвъздушител, балансиращ клапан. Те предпазват тръбопровода от дроселиращи потоци и хидравлични удари на отоплителната система (помпа, радиатор, котел). Спирателният вентил спира подаването на гориво при задействане на газовите анализатори, спиране на електричеството и спиране на циркулацията през топлообменника.

Регулиращи клапани (електронен или електромеханичен управляващ вентил, термостатичен вентил) изравняват индикаторите в отоплителната система.

С помощта на електронен термостатен клапан индикаторите в отоплителната система са подравнени

Основното условие за фитингите и фитингите в системата за топлоснабдяване е, че фитингите трябва да осигуряват подходяща пропускливост с по-ниски загуби на налягане и херметичност на клонове, завои, преходи на диаметъра в тръбопровода.

Свързана статия:

Хидравличен пистолет и разпределителен колектор отделете хидравличните вериги, намалете загубите, увеличете пропускливостта, разпределете топлинното натоварване. Освен това те служат като място за инсталиране на измервателни уреди от групата за безопасност (термични сензори, разходомери, манометър, термометър). Термодинамичната стрелка осигурява отстраняването на разтворените газове и суспендираните частици от охлаждащата течност.

Хидрострел и разпределителен колектор отделни хидравлични вериги, намаляване на загубите, увеличаване на пропускливостта, разпределяне на топлинното натоварване в многоконтурна отоплителна система

Циркулационна помпа в системата отопление на частна къща движи потока на загрята вода в затворен контур, така че височината на къщата не оказва значително влияние върху мощността на помпата. В циркулационните помпи "мокър" роторът с работното колело е разположен в отоплителната тръба. Работната среда смазва частите и охлажда двигателя. Принципът на работа и функционалните характеристики на помпите зависят от мощността, напора (m), дебита и ефективността

Формула за изчисляване на производителността на помпата:

Q = P / ΔT * 1,16 (m / s, l / s, m³/ час),

Формулата за изчисляване на налягането:

Н = R * L * Z_ƒ (паскал).

Циркулационната помпа традиционно се инсталира на връщащата тръба пред котела или вентилаторът под налягане се извежда към байпаса. Производителят разработва ръководство за инсталиране и експлоатация на устройството.

Байпасна верига с инсталирана циркулационна помпа

Разновидности на отоплителни системи

Принципът на устройството еднотръбна отоплителна система (диаграмата е показана по-долу) - последователно свързване на радиатори в окабеляването на отоплителния кръг. Термодинамиката на процеса се основава на увеличения диаметър на тръбопровода (най-малко 32 mm), наклона на прави участъци (0,5% от дължината) и излишъка на оста на радиатора над централната линия на котела (H).

Саморегулирането във веригата се дължи на температурната разлика между първия / последния радиатор и силата на гравитацията. Потокът преминава последователно през всеки нагревател (връщането на предишния е захранването на следващия радиатор). Температурата намалява с отдалечаване от източника на топлина, докато плътността на водата, напротив, се увеличава.

Фигурата показва схематична диаграма на отопление с естествена циркулация.

Схема на еднотръбна отоплителна система с естествена циркулация от отворен тип

Важно! Еднотръбна схема с естествена циркулация се използва за отопление на къщи с площ по-малка от 100 m²... Схемата изключва възможността за подово отопление и подаване на топла вода.

Еднотръбната верига за свързване на отоплителни устройства е известна като отоплителна система "Ленинградка".За да се увеличи ефективността на системата, веригата на Ленинградка може да бъде допълнена с помпа, клапани, термостати и клапани, които осигуряват балансиране; между тръбите за подаване / връщане е монтиран байпас.

Принципът на свързване на радиатори с едно- и двутръбно разпределение на отоплителната система

Двутръбна отоплителна система разделя захранващата линия и връщащата линия. Окабеляването повишава ефективността на системата, намалява топлинните загуби и хидравличното съпротивление.

Двутръбната верига определя паралелното свързване на входните и изходните тръби на нагревателя. Температурата на охлаждащата течност в радиаторите е изравнена, отоплението не зависи от разстоянието на източника на топлина.

Водна отоплителна система с двутръбно долно разпределение и естествена циркулация: 1 - котел; 2 - въздушна линия; 3 - окабеляване; 4 - захранващи щрангове; 5 - обратни щрангове; 6 - обратна линия; 7 - разширителен резервоар

Монтажът на клапани и термостатични клапани позволява ремонт и подмяна на батерията без изключване на системата. Чрез допълване на двутръбното окабеляване с хидравличен модул (стрелка с копланарен колектор) е възможно да се разделят веригите на радиатори (високо налягане), подово отопление (ниско налягане) и захранване с топла вода. Няма технически недостатъци в системата с правилното изчисление на топлотехниката.

Водна отоплителна система с двутръбно окабеляване и естествена циркулация: 1 - котел; 2 - главен щранг; 3 - окабеляване; 4 - захранващи щрангове; 5 - обратни щрангове; 6 - обратна линия; 7 - разширителен резервоар

Колектор в отоплителната схема на двуетажна къща с принудителна циркулация на охлаждащата течност

Радиални тръбопроводи и свързване на независими вериги в централната част на пода. Равна дължина и диаметър на гредите на веригата осигурява хидравличен баланс, намалява съпротивлението и подобрява топлопредаването. Очакваният обем на захранване в независими звена на веригата се постига чрез инсталиране на регулиращи клапани (балансиращ клапан) и циркулационни помпи във веригите.

Повишеният разход на материали и сложната инсталация заплащат високото ниво на точност на регулиране и лекота на използване.

Двутръбна радиална отоплителна верига с колектор

Разпределение на отоплителната среда по височината

Долна емисия в схемата за окабеляване на отопление на двуетажна къща, това включва вмъкване на отоплителни щрангове в пръстена на първия етаж (мазе или технически подземен). При двутръбни дънни кабели разпределителната верига (захранване) е положена успоредно на пръстена на изходната тръба (връщане). Охлаждащата течност се издига нагоре, преминава през радиаторите, спуска се по връщащите тръби в събирателния тръбопровод, през който се връща в котела.

Захранващите щрангове се повдигат над радиаторите на втория етаж и се комбинират с въздуховод, с автоматичен клапан за отвеждане на въздуха от системата. На всеки нагревател е допълнително монтиран клапан за обезвъздушаване (Кран на Маевски).

Схема на вертикалното окабеляване на отоплителната система на двуетажна частна къща

Топ окабеляване разграничава посоката на движение на работния поток (отгоре надолу). Основният щранг (тръба, която се издига от котела през подовете до централния разширителен резервоар) подава охлаждащата течност към пръстена или задънените секции на горното окабеляване. Захранващите щрангове се спускат от тавана, подавайки топла вода към радиаторите. Вертикалните щрангове събират охлаждащата течност във връщаща линия, през която потокът се връща към котела.

Горното окабеляване се използва в южните райони на Русия. В централните и северните райони методът за подаване и разпределение на охлаждащата течност отгоре изисква подреждането на топло таванско помещение.

Двутръбна вертикална отоплителна система (с горно и долно водоснабдяване) изисква постоянно балансиране. Притежава хидравлична и температурна стабилност, когато са изпълнени условията за настройка.

Паралелно свързване на радиатори в двутръбна отоплителна система на двуетажна къща (верига със затворен разширителен резервоар)

Хоризонтални видове отоплителни системи

Хоризонталната двутръбна разпределителна система се основава на колекторната връзка на отоплителните радиатори. Гребенът е поставен в специален фабрично направен шкаф. Системните елементи от полипропилен се доставят от производителя.

Марковите спирателни кранове и фитинги ускоряват монтажа, подобряват качеството на изработка на двутръбна отоплителна система с долно разпределение на пропилен. Устройството на отделни вложки осигурява независимата работа на елементите, повишава стабилността на системата.

Шкаф за колектор за отоплителна система с подово отопление от полипропилен

Подово отопление - тип отопление на водав които нагревателни елементи, намотки от полимерни тръби, са положени в подови конструкции. Всяка връзка е свързана към разпределителен колектор съгласно независима отоплителна схема от пропиленови тръби. В частна къща, която е оборудвана с подово отопление, се изисква балансиране на независими циркулационни вериги.

Важно! Системата за автоматично управление трябва да поддържа температурата на работната среда на подовото отопление не повече от 55 ° C

Не е трудно да разберете сами устройството на отоплителната система на частна къща. Но за висококачествено осигуряване на комфортен микроклимат в студения сезон е по-добре да се обърнете към специалисти.