Принудительная система отопления двухэтажного дома. Построение схем отопления двухэтажных индивидуальных домов. Какую схему отопления выбрать

В современных условиях, когда возросший уровень культуры потребления диктует свои условия, системы отопления (далее – СО) частного дома призваны не только обогревать жилые помещения, но и создавать комфортный микроклимат для проживания в них.

Схема отопительной системы двухэтажного дома

На рисунке в качестве примера показана схема отопления двухэтажного дома с газовым двухконтурным котлом, обеспечивающая горячей водой радиаторы, полотенцесушители, теплые полы и бойлер косвенного нагрева.

Для 2х-этажного строения отопительная система с водяным теплоносителем является сложным гидро,- и теплотехническим комплексом, в состав которого входят:

• оборудование для нагрева водяного теплоносителя;
• насосное оборудование для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя;
• трубопроводы контура естественной или принудительной циркуляции;
• запорно-регулирующая арматура и фитинги;
• отопительные приборы;
• система автономного горячего водоснабжения, включая бойлеры косвенного нагрева с комплектом сопровождающей аппаратуры;
• система автоматики для управления котлом и другими элементами СО.

Классификация СО

Отопительный комплекс «двухэтажки» является весьма непростым проектом как в плане планирования, так и в практическом воплощении. Основная причина кроется в необходимости подачи теплоносителя на высоту второго этажа, тем самым создавая определенные нагрузки. Монтаж оборудования и коммуникаций следует выполнять с особой тщательностью и ответственностью. Для практической реализации своими руками требований проекта используются различные схемы СО, классификация которых базируется по ряду отличительных признаков. В соответствии с конструктивными отличиями, системы отопления 2х-этажного частного дома условно разделяют на несколько типов, в числе которых основными являются:

• СО с однотрубной и двухтрубной разводкой теплоносителя;

Разводкой принято называть схему расположения отопительных радиаторов и соединяющих трубопроводов.

Правильный выбор схемы и способа подключения батарей отопления своими руками во многом предопределяет эффективность отопительного комплекса, экономичность, эстетичность и длительный срок безаварийной работы.

• С естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя;
• С верхней или нижней разводкой;
• По направлению движения теплоносителя – с тупиковым или попутным (магистральным) перемещением.

Для обозначения выбранной схемы разводки под систему отопления частного дома принято указывать по одному показателю из каждого приведенного выше типа СО.

К примеру, вариант схемы может быть однотрубным или двухтрубным, с естественной или принудительной циркуляцией водяного теплоносителя, с нижней или верхней разводкой, движение теплоносителя – тупиковое или попутное.

Кроме перечисленных четырех типов отопительных систем различают также СО с вертикальным и горизонтальным расположением стояков. Для частного дома с одним пользователем тепла эти два вида разводок равнозначны и явных различий между собой не имеют.

Рассмотрим особенности каждого из указанных типов систем отопления применительно к двухэтажным частным домам.

Однотрубные СО

Однотрубные системы являются замкнутым контуром одного трубопровода. Образно выражаясь, секционные батареи отопления «нанизаны» на этот трубопровод, закольцованный от выхода котла к его входу. Тепло, полученное от котла, переносится теплоносителем последовательно от радиатора к радиатору, омывая их внутренние поверхности. Соответственно, температура жидкости в каждом последующем радиаторе ниже, чем в предыдущем.

В любом отдельно взятом помещении двухэтажного частного дома, которое расположено территориально по проекту ближе к котлу-теплоисточнику, температура водяного теплоносителя будет выше, чем в отдаленных комнатах.

На рисунке проиллюстрирован принцип однотрубной концепции, основанной на подаче горячего (красная линия от котла) и отводе остывшего (синяя линия, идущая к котлу) теплоносителя по одной трубопроводной трассе.

Принцип работы однотрубной СО

При использовании однотрубной схемы монтажа отопления работают два способа подключения обогревательных приборов:

1. Трубопроводы магистральной теплосети подсоединяются к патрубкам радиаторов последовательно вдоль линии теплотрассы по схеме «сверху вниз»:

• вход горячей воды осуществляется в верхней точке теплоприбора (красная стрелка);
• выход остывающей воды – через нижнюю точку (синяя стрелка).

Данная схема наиболее проста для монтажа своими руками и наименее материалоемкая, в ней отсутствуют дополнительные соединения и элементы, однако у нее есть два огромных минуса:

• не допускается отключение отдельного радиатора для замены или проведения локальных ремонтных работ при заполненном контуре СО;
• отсутствует возможность выполнения регулировок работы отопительной системы жилища в целом и каждого прибора в отдельности.

Способы подключения батарей отопления однотрубной СО

1. Трубопроводы магистральной теплосети подсоединяются к патрубкам радиаторов последовательно вдоль линии теплотрассы по схеме, практикующей нижнее подключение горячей воды (красная стрелка) и отвод из нижнего противоположного патрубка (синяя стрелка). В обиходе эту схему называют «ленинградкой», поскольку широкое внедрение такого способа подключения батарей началось в Ленинграде в период широкомасштабных застроек в послевоенные годы.

В настоящее время однотрубную схему ленинградку для контуров с естественной или принудительной циркуляцией успешно усовершенствовали, добившись от нее возможности:

• полного отсечения поступления водяного теплоносителя при необходимости локального ремонта в зоне отдельного радиатора;
• регулировки своими руками тепловой мощности прибора на локальном участке отопления.

Для этого в классическую схему однотрубной ленинградки на входе и выходе из батареи вмонтировали запорные вентили, перенаправляющие поток горячего теплоносителя от котла в обход радиатора.

Столь популярную ленинградку с успехом используют в двухэтажном и даже трехэтажном варианте частной постройки. В качестве примера можно указать вариант нижнего подключения секций радиатора с близкорасположенными вертикальными патрубками.

Современные модернизированные схемы ленинградки с нижним подключением отопительной аппаратуры

Двухтрубные СО

В двухтрубных контурах циркуляции подвод горячей воды от котла и возврат остывшего теплоносителя к котлу осуществляются по двум независимым трубопроводам, называемым, соответственно, подачей и обраткой. В отличие от однотрубной ленинградки, отопительные двухтрубные системы способны подавать радиаторам на обоих этажах частной двухэтажки теплоноситель одинаковой температуры, что благоприятно сказывается на микроклимате жилища.

На рисунке ниже приведена схема движения водяного теплоносителя через отопительные приборы на обоих этажах:

• красная линия – контур движения горячей воды;
• синяя линия – контур с остывшей водой, выходящей из радиаторов.

Схема движения теплоносителя в двухтрубной СО двухэтажного дома

Наиболее весомыми аргументами в пользу двухтрубной системы перед ленинградкой принято считать следующие факторы:

• равномерный нагрев помещений на обоих этажах частного дома;
• возможность регулировки температурного диапазона в каждой комнате в автоматическом режиме, согласуя работу СО с котлом отопления.

Типы циркуляции в СО

В отличие от многоквартирных жилых зданий, в которых централизованная поставка горячего теплоносителя ограничивает жителей квартир в выборе системы отопления (практически у всех жильцов – ленинградка с принудительной подачей жидкости), владельцы частных двухэтажек вправе самостоятельно определяться с типом установки своими руками СО с естественным типом циркуляции или принудительным вариантом транспортировки тепла. Рассмотрим отличительные особенности каждого из типов подачи применительно к двухэтажным строениям.

Естественная

Принцип действия данной системы базируется на процессе вытеснения горячей воды более холодной за счет разницы плотностей жидкостей при разных температурах нагрева.

По этой причине нередко контуры отопления с естественным побуждением движения тепла называют также гравитационными или самотечными системами.

Схема самотечного движения водяного теплоносителя при отоплении двухэтажки

Для контура циркуляции на гравитационном побуждении водяного теплоносителя характерны следующие особенности:

• низкая скорость перемещения водяной массы по теплотрассе;
• необходимость использования труб больших диаметров (Д у не менее одного-полутора дюймов);
• строгое соблюдение при монтаже своими руками необходимых уклонов горизонтальных участков;
• для обеспечения всех уклонов нередко котел приходится утапливать в специальном углублении.

Гравитационная схема в какой-то степени морально устарела. К ней не применимы современные тенденции в модернизации систем отопления частных построек:

• в самотечных контурах не ставят полимерные трубы, поскольку существует вероятность их расплавления при вскипании воды в трубопроводе при высоких нагрузках на котел;
• отсутствует возможность регулировки локального участка теплотрассы или отдельного отопительного прибора;
• невозможность отключения отдельного радиатора без нарушения работы всей СО.

Все эти недостатки перекрываются одним огромным плюсом, благодаря которому самотечные системы до сих пор монтируются. Этот важный фактор – энергонезависимость отопления, то есть возможность обогревать дом без электроэнергии в районах с перебоями с электричеством.

Принудительная

В данных системах движение теплоносителя происходит за счет нагнетания избыточного давления циркуляционным насосом.

Схема движения теплоносителя в СО напорного типа в двухэтажном здании

По сравнению с гравитационными контурами принудительная циркуляция в двухэтажных домах имеет ряд преимуществ:

• более высокая скорость перемещения жидкости в трубах;
• небольшие диаметры проходного сечения труб теплотрассы;
• возможность укладки труб удобным для монтажа способом;
• возможность реализации любого проекта по автоматизации управления микроклиматом в жилище;
• несложная регулировка параметров системы.

В двухэтажных строениях старой постройки с установленной ранее самотечной системой допускается в рамках модернизации установка насоса, что позволит реализовать основные достоинства напорных систем.

Тип разводки трубопроводов

Верхняя разводка теплотрассы осуществляет отправку горячего теплоносителя сразу от котла на чердак. Оттуда горячая вода разводится по радиаторам обоих этажей. В случае нижней разводки горячая вода от котла будет направляться к стоякам отопления снизу, то есть из подвального помещения. Оба типа подачи работоспособны для однотрубных и двухтрубных контуров, хотя для двухтрубных СО более приемлемы варианты верхней подачи.

Тупиковые и попутные схемы

На рисунке ниже представлены схемы обоих вариантов систем отопления. По тупиковой схеме горячий теплоноситель (красная линия) входит в радиатор и покидает его с одной стороны, при этом внутри радиатора водяной поток движется до определенной тупиковой точки, разворачивается, меняет свой маршрут на противоположное направление и выходит из радиатора с измененным вектором движения (синяя линия).

Схемы движения теплоносителя в системах отопления

При попутной схеме разводки поток остывшей воды (синяя линия) выходит из радиатора с противоположной стороны, чем он туда попадает в горячем состоянии (красная линия).

Видео про схемы СО

Какие схемы систем отопления существуют и какую лучше выбрать для дома, можно узнать из этого видео.

В ногу с совершенствованием конструкций отопительной техники шагает и развитие самих систем отопления. Еще не так давно ленинградка или «петля Тихельмана» считались прогрессом в монтаже сантехники, теперь уже новое веяние в области обогрева частных построек освоено отечественными строителями. Речь идет о коллекторных системах отопления, обслуживающих внутреннюю теплосеть жилого дома. Владельцы домов стремятся максимально автоматизировать обслуживание тепловых коммуникаций и приборов, поэтому системы отопления будут и дальше развиваться.

Вконтакте

Тема этой статьи — схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома и ее практическая реализация. Нам с читателем предстоит разобраться, как выполнить разводку отопления и подключение отопительных приборов, как добиться равномерного нагрева всех батарей, какие трубы и радиаторы закупить для монтажа отопительной системы. Приступим.

Почему двухтрубное

Почему схема отопления должна быть именно двухтрубной?

Потому, что по сравнению с более простой однотрубной ленинградкой оно позволяет добиться более равномерного нагрева батарей. При большой длине однотрубного контура перепад температур между подачей и обраткой неизбежно сделается заметным и вынудит увеличивать размеры радиаторов, что невыгодно и не всегда применимо с точки зрения дизайна помещений.

Многосекционная батарея — сомнительное украшение для жилой комнаты.

Заметьте, что однотрубная система дешевле в монтаже (просто-напросто из-за меньшей суммарной длины розлива) и более отказоустойчива. До тех пор, пока на концах розлива есть перепад давлений, остановка циркуляции в ней невозможна в принципе.

Однотрубная ленинградка — лидер по отказоустойчивости.

Устройство

Все схемы двухтрубной системы отопления двухэтажного дома имеют одну общую черту: у них есть отдельные розливы подачи и обратки. Розливы соединяются между собой перемычками с установленными в их разрыв отопительными приборами.

Верхний и нижний розливы

В зависимости от расположения розлива подачи выделяют схемы с нижним и верхнем розливами.

• В первом случае и подающая, и обратная нитки контура расположены в подвале и соединяются парными стояками. Те, в свою очередь, соединяются между собой перемычками, расположенными в комнатах верхнего этажа или на чердаке;

Выносить перемычки на холодный чердак — не очень хорошая идея. При остановке контура в холода вода зависает в стояках, и трубы на чердаке оказываются прихваченными льдом уже через час после отключения отопления.

• Во втором случае подача разведена по чердаку, а обратка — по подвалу. Такая схема сильно упрощает сброс и запуск системы: при сбросе достаточно открыть сбросник на расширительном баке, расположенном в верхней точке розлива подачи, и вся зависшая в трубах вода сольется вниз; при запуске воздух стравливается не на каждой перемычке между , а только на пресловутом сброснике в расширительном бачке.

На мой взгляд, именно верхний розлив наиболее удобен в плане эксплуатации . В домах с верхним расположением подачи на моей памяти ни разу не было серьезных аварий, связанных с разморозкой отопления, в то время как в домах с нижним розливом радиаторы и подводки в подъездах приходилось отогревать каждую зиму.

Гравитационная и принудительная

Двухтрубная система отопления в двухэтажном частном доме может быть реализована с принудительным побуждением циркуляции теплоносителя (для этого используется циркуляционный насос) или с естественной циркуляцией, за счет разницы в плотности горячего и холодного теплоносителя.

Схемы с принудительной циркуляцией выгодны тем, что:

• Обеспечивают большую скорость движения теплоносителя и, соответственно, более равномерный и быстрый нагрев радиаторов;
• Позволяют обойтись меньшим диаметром розливов.

Главный их недостаток — энергозависимость : насосу требуется круглосуточное питание. Если проблему кратковременных отключений света можно решить, установив источник бесперебойного питания, то отключение электричества длиной в несколько суток оставит ваш дом без тепла.

Системы с естественной циркуляцией полностью энергонезависимы.

Как устроена такая отопительная система?

• Котел (как правило, твердотопливный) опускается максимально низко — в подвал или приямок. Радиаторы монтируются выше теплообменника котла. Перепад высоты между ними, собственно, и будет обеспечивать циркуляцию;

• Сразу после котла монтируется разгонный патрубок — вертикальный участок розлива, поднимающийся под потолок второго этажа или на чердак. Через него нагретая в котле вода поднимается в верхнюю точку контура, откуда движется по розливам самотеком, за счет собственной тяжести. Отсюда, кстати, и название такой системы — «гравитационная».
• Сразу после разгонного патрубка монтируется открытый расширительный бак, выполняющий заодно функцию предохранительного клапана и заливной воронки для заполнения контура водой. Если теплоноситель закипит, пар покинет розлив через крышку бака. Через нее же всегда можно долить воду взамен сброшенной или испарившейся;

• Оба розлива — подача и обратка — монтируются с небольшим постоянным уклоном по ходу движения теплоносителя;
• Внутренний диаметр розливов делается максимально большим (не менее ДУ32, чаще ДУ40 — ДУ50). Большой диаметр компенсирует минимальный гидравлический напор, создаваемый перепадом температур.

Гидравлическое сопротивление падает с увеличением внутреннего сечения трубы. Чем толще розливы и подводки, тем быстрее циркулирует в них вода.

Как это работает ?

1. Нагретая котлом горячая вода благодаря уменьшившейся плотности вытесняется в верхнюю точку контура более холодными и плотными массами теплоносителя;
2. Оттуда она продолжает двигаться по проложенному с уклоном розливу, постепенно отдавая тепло воздуху в комнатах через отопительные приборы;
3. Отдавший тепло теплоноситель возвращается к котлу и вовлекается в повторный цикл циркуляции.

Очевидные недостатки гравитационной системы отопления — большая инерционность, значительные перепад температур между первыми и последними по ходу движения воды батареями и большие расходы на монтаж розливов.

Тем, где перебои с энергоснабжением носят периодический характер, практикуется монтаж комбинированных систем отопления. Собственно, они представляют собой классическую гравитационную схему с врезанным параллельно розливом циркуляционным насосом. Между врезками насоса монтируется шариковый обратный клапан.

Эта схема работает так:

• При включенном насосе вода идет через его врезки. Благодаря избыточному давлению на выходе из насоса обратный клапан закрыт;
• При выключении насоса клапан открывается, и вода продолжает медленно циркулировать с естественным побуждением.

Подчеркну: в таких схемах используются только шариковые клапана. Пружинный обратный клапан требует для открытия значительного перепада давлений. Даже если он откроется (что маловероятно), на нем будет теряться существенная часть гидравлического напора.

Конвекционное и внутрипольное

Классическая схема отопления настенными или напольными радиаторами называется конвекционной: тепло распределяется восходящими от отопительных приборов потоками нагретого воздуха. К несчастью, перемешивание воздуха этими потоками недостаточно эффективно: температура под потолком всегда на несколько градусов выше, чем на уровне пола.

Поскольку жители дома, как правило, не имеют обыкновения проводить свой досуг на потолке, более сильный нагрев верхней части объема помещения имеет лишь одно следствие — увеличение теплопотерь через перекрытие и кровлю.

Теплый пол не имеет такого недостатка . Проложенные в стяжке или под чистовым напольным покрытием трубы максимально прогревают комнату именно на уровне пола, что позволяет добиться комфортного распределения температур при минимальных затратах.

Можно ли совместить пол с двухтрубной системой? Если все отопление дома делается низкотемпературным внутрипольным, то двухтрубным окажется только участок между котлом и коллекторами. Дальнейшая разводка будет коллекторной (лучевой).

Видите ли, теплый пол имеет ограничение по максимальной длине контура (100-120 метров), поэтому отопление дома обычно представляет собой несколько параллельно подключенных контуров.

Если теплый пол подключается параллельно высокотемпературному отоплению радиаторами, ему нужен узел согласования температур с термодатчиком, трехпроходным или двухпроходным клапаном и собственным циркуляционным насосом.

Насос приводит в движение теплоноситель внутри низкотемпературной части контура; клапан открывается и впускает в трубы теплого пола новую порцию горячей воды лишь при его остывании до определенной температуры.

Балансировка

Что такое балансировка и зачем она нужна?

Чтобы объяснить это, мне нужно разъяснить еще пару понятий.

• Тупиковой системой отопления частного дома называется контур, в котором при переходе теплоносителя из подающей в обратную нитку направление его движения меняется на противоположное. Тупиковые схемы применяются в том случае, если разводке по замкнутому кольцу мешает панорамное окно, высокий проем или другое препятствие;

• Попутная система (она же — петля Тихельмана) означает, что вода движется в одном направлении и по подаче, и по обратке.

Петля Тихельмана фактически представляет собой несколько параллельных контуров одинаковой протяженности и одинакового гидравлического сопротивления. Температура батарей в такой системе отопления всегда будет примерно одинаковой.

Петля Тихельмана — несколько параллельных контуров одинаковой протяженности.

С тупиковой системой все гораздо сложнее. Перемычки между розливами подачи и обратки с радиаторами на них — это несколько контуров разной длины и, соответственно, с разным гидравлическим сопротивлением.

Как нетрудно догадаться, разница в гидравлическом сопротивлении повлияет на скорость циркуляции теплоносителя через ближние и дальние от котла батареи. Основной объем воды двинется по короткому пути; дальние приборы будут заметно холоднее, а в сильные морозы они и вовсе могут быть разморожены. Прецеденты на моей памяти были, и не раз.

Чтобы решить эту проблему, проходимость подводок ближних к котлу радиаторов искусственно ограничивается дросселированием. Для этой цели используются дроссели, позволяющие выполнить регулировку своими руками, или термоголовки, регулирующие проходимость в автоматическом режиме и поддерживающие заданную температуру.

Температура батарей после регулировки дросселей меняется в течением получаса — часа. Ручная балансировка достаточно большого контура может занимать до двух дней.

Материалы

Радиаторы

В общем случае для автономной системы отопления лучшим выбором станут алюминиевые секционные батареи. При максимальной (до 200-210 ватт на секцию) теплоотдаче в них привлекает очень демократичная цена секции (от 250 рублей).

Вот формула для расчета потребности дома в тепле: Q=V*Dt*k/860.

В ней:

• Q-мощность в КВт;
• V-объем всех отапливаемых помещений в кубометрах;
• Dt — разность температур внутри и снаружи дома;
• k — коэффициент, определяемый качеством утепления дома.

Две переменных нуждаются в комментариях.

Dt вычисляется как разница между температурой, соответствующей санитарным нормам (20 градусов для регионов с температурой самой холодной пятидневки зимы до -31С и 22 для более холодных областей) и температурой самой холодной пятидневки.

Зимние температуры для некоторых городов России. Нужное нам значение — в первом столбце.

Значение k можно взять из следующей таблицы:

Скажем, для двухэтажного дома размером 6х12 метров и высотой 7 метров, расположенного в Севастополе (температура самой холодной пятидневки -11), без внешнего утепления и с однокамерными стеклопакетами, потребность в тепле составит: 6*12*7*(+20 — -11)*1,5/860=18 КВт.

При тепловой мощности в 18 КВт и заявленной производителем мощности секции в 200 ватт их общее количество составит 18000/200=90 (к примеру, 9 радиаторов по 10 секций).

Учтите, что данные производителя верны лишь для дельты температур между теплоносителем и помещением в 70С (скажем, 90/20). Теплоотдача снижается пропорционально перепаду температур и при 60/25 будет составлять всего 100 ватт на секцию.

Трубы

Для разводки отопления в частном доме можно смело использовать все виды высокотемпературных (с заявленной рабочей температурой 90С) пластиковых и металлопластиковых труб. У меня дома смонтирован армированный алюминием полипропилен; с таким же успехом можно было выбрать металлопластик на пресс-фитингах.

Дело в том, что параметры отопления в автономном контуре при минимальной вменяемости его владельца подконтрольны и абсолютно стабильны:

• Температура теплоносителя обычно держится в диапазоне 50-75 градусов;
• Давление в закрытой системе не превышает 2,5 кгс/см2.

Стабильность давления в закрытом контуре при колебаниях температуры обеспечивается правильно подобранным объемом расширительного бака. Обычно он берется равным примерно 10% объема теплоносителя в контуре. Его количество проще всего измерить, заполнив систему отопления водой и слив ее в любую мерную тару.

А раз все параметры предсказуемы и стабильны — стоит ли переплачивать за надежность , которая просто не будет востребована?

На отоплении не стоит использовать лишь металлопластик на компрессионных фитингах с накидными гайками. Инструкция связана с тем, что он очень чувствителен к малейшим ошибкам при сборке (в частности, к смещению уплотнительных резиновых колец на фитинге) и часто начинает течь на соединениях после нескольких циклов нагрева и охлаждения.

Использовать металлополимерные трубы с компрессионными фитингами на отоплении — не лучшая идея.

Каким должен быть диаметр подводок к батареям и розливов ?

Диаметр розлива зависит от способа побуждения циркуляции. Для гравитационной системы параметры я уже приводил; для контура с принудительной циркуляцией диаметр розлива определяется тепловой нагрузкой на него. Вот данные для средней скорости движения теплоносителя в 0,7 м/с (при такой скорости еще нет гидравлических шумов):

На практике при площади дома до 200 метров на розлив покупается полипропиленовая труба диаметром 25 мм, для подключения радиаторов — диаметром 20 мм.

Не забудьте, что условным проходом, примерно равным внутреннему диаметру, маркируются только металлические трубы. Для пластиковых указывается наружный диаметр и толщина стенок. Вычислить внутреннее сечение трубы можно, вычтя из наружного диаметра удвоенную толщину стенки.

Обвязка котла

У закрытой системы с принудительной циркуляцией она включает:

• Расширительный бак;
• Циркуляционный насос;
• Группу безопасности — манометр, предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик.

Кроме того, все радиаторы, расположенные выше розлива, комплектуются кранами Маевского или автоматическими воздушниками. На скобах выше розлива ставятся такие же воздушники, а на скобах, расположенных ниже розлива — сбросники для полного осушения труб.

Некоторые типы котлов могут похвастаться установленными внутрь корпуса группой безопасности, насосом и расширительным баком. Прежде, чем отправляться за покупками, не поленитесь изучить описание прибора.

Подключение радиаторов

Для секционных радиаторов возможны три способа подключения:

1. Одностороннее боковое;
2. Двухстороннее нижнее;
3. Диагональное.

Какое из них выбрать?

Ответ зависит от двух факторов:

• Количества секций батареи;
• Ее расположения относительно розлива и/или стояка.

При небольшой длине отопительного прибора (до 7-10 секций) и стоячной разводке оптимальным будет боковое подключение. Разница в диаметре между коллекторами радиатора и вертикальными каналами внутри секции обеспечит его равномерный прогрев по всей длине.

Если количество секций больше 10 и отопительный прибор подключается к стояку или расположенному выше него розливу, наш выбор — диагональное подключение. Оно прогреет все секции, независимо от их количества.

При большой длине батареи и ее расположении над розливами более практичным будет двухстороннее нижнее подключение.

Вот его преимущества:

• Радиатор начнет греть сразу после запуска контура, даже без стравливания воздуха. Воздушная пробка будет вытеснена избыточным давлением в верхний коллектор и не станет мешать циркуляции через нижний. При этом секции будут прогреты по всей высоте за счет собственной теплопроводности;
• В открытом отопительном контуре периодическое обновление теплоносителя будет способствовать постепенному заиливанию батарей и падению их теплоотдачи. Однако непрерывная циркуляция воды через нижний коллектор не даст илу собираться в нем: батарея не будет нуждаться в промывке в принципе. Для промывки же розлива достаточно раз в два-три года перепустить контур на сброс.

Заключение

Итак, мы познакомились с разновидностями двухтрубных систем и с особенностями их монтажа в частном доме. Дополнительную информацию уважаемый читатель может изучить, просмотрев видео в этой статье. Жду ваших дополнений и комментариев. Успехов, камрады!

Существует несколько разновидностей систем отопления, которые могут быть использованы в жилой малоэтажной застройке. Они значительно отличаются по своей компоновке и составу. Эта статья посвящена следующим вопросам: какая схема отопления двухэтажного дома считается оптимальной, ее основные элементы, особенности построения и разводки. А также предоставлены формулы для самостоятельного расчета проекта отопления.

Разновидности систем отопления

Схемы отопления, помимо классификации по типу топлива, используемого котлом (газовые, твердотопливные, электрические), разделяют по следующим параметрам:

• по способу циркуляции теплоносителя - естественные/принудительные;
• по наличию избыточного давления - открытые/закрытые (безнапорные/напорные);
• по виду разводки контуров - горизонтальные/вертикальные, однотрубные/двухтрубные, верхние/нижние, последовательные/коллекторные (лучевые).

Рассмотрим подробней перечисленные компоновки отопительного оборудования применительно к двухэтажным жилым домам.

Естественная, принудительная, комбинированная циркуляция

Большинство современных схем отопления использует циркуляционные насосы для принудительной транспортировки теплоносителя в замкнутом контуре. Это позволяет:

• быстро и равномерно нагревать радиаторы на обоих этажах здания;
• поддерживать небольшой перепад температур между подачей и обраткой;
• создавать гидравлический напор 5-10 м и более (в зависимости от мощности циркуляционного насоса).

Недостаток напорной схемы - ее энергозависимость. При длительных отключениях электричества для поддержания работоспособности отопления требуется альтернативный источник электроснабжения.

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома

Естественная (гравитационная) циркуляция теплоносителя до сих пор используется в схемах отопления двухэтажных домов с подвалами или цокольными этажами. Для неё характерна установка котла на самом нижнем уровне здания. Подача горячего теплоносителя осуществляется в разгонный коллектор - вертикальную трубу. Она оканчивается в своей наивысшей точке расширительным бачком. Теплоноситель перетекает по системе из-за разницы плотности холодной и горячей жидкости.

Если естественного гидравлического напора оказывается недостаточно, то циркуляцию теплоносителя обеспечивают за счет применения комбинированной схемы. В этом случае тепловой насос (достаточно маломощного агрегата) врезается не в разрыв магистрали подачи теплоносителя, а параллельно с ней. На участке подачи между двумя врезками (фактически - эта часть магистрали становится с байпасом) устанавливается кран или шаровый обратный клапан. При первичном запуске и/или интенсивном использовании отопления, теплоноситель по системе перегоняет циркуляционный насос. Если происходит сбой в электроснабжении (насос отключён) система самостоятельно (через обратный клапан) или принудительно (через байпасный кран) переводится на режим гравитационной циркуляции.

Расположение основных элементов системы отопления по гравитационной схеме движения теплоносителя в двухэтажном доме

Открытая и закрытая схемы

Её основное преимущество - простота обвязки котла. Открытая, зачастую гравитационная разводка, оборудуется атмосферным расширительным баком (он также выполняет функции воздухоотводчика и предохранительного клапана). Гидростатическое давление в открытом контуре равно расстоянию от зеркала воды в баке до самой нижней точки - обратки котла.

Закрытая компоновка характеризуется избыточным давлением, поэтому комплектуется мембранным расширительным бачком. При этом, если на стыках её элементов отсутствуют утечки, то обновление теплоносителя практически не требуется. Это служит хорошей профилактикой процесса формирования налетов накипи, которая снижает КПД теплопередачи и увеличивает гидросопротивление контуров.

Горизонтальная и вертикальная системы

Горизонтальная разводка используется не только в одноэтажных (одноуровневых) сооружениях. Она применяется как составная часть вертикальной, в схеме разводки отопления частного дома на 2 этажа. К примеру, стояк, проходящий от подвала или цокольного этажа к чердаку, является вертикальной разводкой, а подключённые к нему радиаторы отопления расположенные на этажах - горизонтальной.

Горизонтальная и вертикальная (двухтрубная) схема подключения

Схемы верхнего и нижнего подключения контуров

Они относятся к системам двухтрубного отопления. При верхней подаче, труба горячего теплоносителя выводится на чердак двухэтажного дома, затем оттуда разделяется на вертикальные и горизонтальные стояки. Обратка прокладывается в подвале. Для активации отопления достаточно открыть запорную арматуру на обеих магистралях и стравить воздух через единственный верхний воздухоотводчик.

В случае нижнего подвода теплоносителя подающая и обратная магистрали прокладываются в подвальном помещении, где к ним подсоединяются вертикальные стояки. При запуске отопления приходится стравить воздух уже с каждого из них.

Схемы двухтрубных систем отопления с нижней и верхней разводкой подающего трубопровода:

1. Котел
2. Циркуляционный насос
3. Расширитель закрытого или открытого типа.
4. Воздухосборник
5. Кран Маевского

Важно! С точки зрения эффективности обогрева особой разницы для двухэтажного дома между верхней и нижней разводкой нет. Однако первую проще активировать, вторую - настраивать.

Коллекторная (параллельная) и последовательная схемы

Для двухэтажного жилого дома со сложной планировкой рациональней использовать коллекторную схему подключения. Она способствует более точной регулировке температуры, а также экономии энергоресурсов.

Однотрубная и двухтрубная компоновки

Однотрубная система подачи теплоносителя (ленинградка) - это кольцо, проложенное по периметру этажа, к которому подсоединены радиаторы отопления. Для двухтрубного отопления характерна подача теплоносителя по одной трубе, а его возврат по другой.

В системах отопления для двухэтажных домов наиболее целесообразно применять двухтрубные схемы с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Однотрубная разводка

Радиаторы подключаются в разрыв или параллельно трубопроводу (по байпасной схеме). Второй вариант предпочтительнее. Он предоставляет возможность отключения радиатора без остановки всей системы и слива теплоносителя.

Нижняя схема подключения радиаторов, в которой труба подачи горячего теплоносителя выполняет функцию байпаса:

1. Котёл
2. Расширительный бачок открытого типа
3. Радиаторы отопления
4. Кран Маевского для стравливания воздуха
5. Кран для слива и наполнения системы

Эффективная высота однотрубной системы до 30м, что полностью перекрывает потребности 2-этажного дома. Тем не менее для неё известен ряд технических и эксплуатационных сложностей:

1. В 2-х этажном доме для качественного и равномерного прогрева помещений применяется несколько однотрубных контуров. Такая схема требует особо точного согласования гидродинамических характеристик всех трубопроводов. В противном случае теплоноситель пойдет только по одному из контуров, имеющему меньшее гидродинамическое сопротивление.
2. Низкая скорость теплоносителя приводит к его переохлаждению, что негативно отражается на камере сгорания котла.
3. Даже со специальной арматурой, установленной на каждой из батарей, температуру в отдельном помещении регулировать сложно. При изменении тепловых настроек одного радиатора, полностью нарушается гидродинамическое сопротивление, а значит и эффективность всей системы.

Двухтрубная

Различают два типа двухтрубной системы (рис. ниже):

1. Тупиковая схема (подача и обратка идут во встречных направлениях). Существенный недостаток тупиковой схемы - неравномерность нагрева радиаторов. Ближе к котлу они будут заметно горячее. На практике эта проблема решается установкой на радиаторы игольчатых дросселей или термоголовок. Они позволяют регулировать подачу теплоносителя в ручном или полуавтоматическом режиме соответственно.
2. Петля Тихельмана (подача и обратка идут в одном направлении). Контур формируется таким образом, что образуются параллельные петли. Они характеризуются одинаковыми длинами и близкими параметрами гидравлического сопротивления. В результате температура всех радиаторов имеет одинаковые значения без использования корректирующего оборудования.

Проект системы отопления частного двухэтажного дома по схеме Тихельмана предусматривает подключение радиаторов во всех помещениях к одной петле, а не на несколько колец на каждый этаж, как в однотрубной схеме.

Особенности схемы Тихельмана:

• Использование большего количества радиаторов, чем в однотрубной схеме;
• Установка в сооружениях со сложной планировкой;
• Нет необходимости в принудительной балансировке контуров, приобретении и монтаже дорогостоящих регулировочных устройств;
• Все помещения прогреваются одновременно и равномерно;
• Простота обслуживания;
• Отсутствие резких перепадов температуры способствует долговечности отопительных коммуникаций и оборудования.

Основной недостаток петель Тихельмана - некоторое увеличение себестоимости монтажа, вызванное удлинением трубопроводов.

Технические особенности построения отопительной системы

На практике, для двухэтажных домов «чистая» схема Тихельмана используется редко. Чаще применяется обустройство двухтрубного стояка, соединяющего этажи, от которого уже разводятся петли на каждый этаж. Такая схема требует врезки в линию подачи балансировочного крана на каждый контур.

Циркуляционный насос рекомендуется устанавливать через параллельную врезку на каждом этаже. Использование одного агрегата не рекомендуется, хоть и допустимо. Причина заключается в следующем. Теплоноситель в предложенной схеме не будет передвигаться самотеком, как при попутной двухтрубной или однотрубной схеме. И при выходе из строя единственного циркуляционного насоса система отопления перестанет функционировать.

Основные элементы системы отопления

• Котёл. Независимо от того газовый он, электрический или твердотопливный основными его показателем является мощность (кВт). Также следует обратить внимание на количество контуров. Одноконтурные используются исключительно для отопления, двухконтурные еще нагревают воду для ГВС.
• Расширительный бачок. Для гравитационных систем открытого типа, для систем с принудительной циркуляцией и избыточным давлением - мембранного.
• Циркуляционный насос - для активации перемещения теплоносителя в контуре.
• Бойлер косвенного нагрева. Использует температуру теплоносителя для нагрева воды ГВС.
• Радиаторы отопления. Характеризуются материалом изготовления (чугун, сталь, биметалл), рабочим давлением, мощностью.
• Трубы. Подбираются по величине сечения и материалу изготовления - чугунные, стальные, медные, полимерные.
• Группа безопасности - элемент обвязки котла, включающий манометр, предохранительный и воздушный клапан.
• Гребенка (распределительный коллектор системы отопления) - узел равномерного распределения теплоносителя по системе. Может дополнительно комплектоваться термометрами, регулирующей и запорной арматурой.
• Гидрострелка - устройство для балансировки температуры теплоносителя.

Самостоятельный расчёт схемы отопления

Для расчета схемы необходимо собрать следующие исходные данные:

• Размеры всех внутренних помещений;
• Габаритные, наружные размеры сооружения;
• Размеры дверных и оконных проемов;
• Регион - средняя температура в зимний период;
• Требуемая температура внутри помещений;
• Позиционирование коттеджа по сторонам света;
• Высота и материал возведения наружных стен;
• Тип и толщина утеплителя на стенах, кровле, в подвале.

В конечном итоге на этапе закупок оборудования и материалов вам преимущественно потребуется знание мощности котла и радиаторов, на основе расчетов теплопотерь постройки, а также ряд гидравлических параметров для выбора насоса, расширительного бака и трубопроводов.

Комфортная температура в комнатах необходима для проживания в доме, поэтому владельцы частных построек, особенно, в которых возведен не один этаж, а два, задумываются о способах монтажа обогрева всех комнат. Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома – это идеальный вариант для поддержания необходимого тепла в любое время года.

Вариант схематичного обогрева всех этажей

Виды водяного отопления частного двухэтажного дома своими руками со схемами

Самые популярные и подходящие варианты отопительных систем с использованием воды – это с принудительной и естественной циркуляцией. Второй вариант не требует постоянного подключения к сети, практичен, так как перебои в подачи электроэнергии никак на наго не влияют. Выполняя монтаж такой системы, необходимо использовать трубы, имеющие внушительный диаметр, и устанавливать их под наклоном.

Схема с естественным поступлением носителя тепла более приемлема для одного этажа, в двухэтажных постройках применяют метод принудительной подачи воды. Для него следует монтировать котел, бак расширительный, коллектор, прибор отопления и систему труб. Циркуляция происходит за счет работы насоса, а для нагрева используется разнообразное топливо. Может питаться и от электроэнергии для осуществления обогрева дома.

Разберем, почему предпочтение отдают принудительной системе.

Естественный вариант поступления носителя тепла

Схема для двух этажей мало чем отличается от варианта с одним этажом. Она достаточно распространена и оправдывает свою популярность.

Обратите внимание ! Правильно выбрать место монтажа расширительного бака.

Расширительный бачок совсем необязательно монтировать на чердаке, однако, оставить его сверху, на втором этаже. Таким образом будет обеспечиваться сток носителя тепла. Поступая сверху в батареи, тепло будет распределяться равномерно по площади всего дома. Следует соблюдать наклон труб в 3-5 градусов для постоянного стока жидкости.

Подающие трубы могут располагаться под потолком или подоконниками. Такая система обогрева здания имеет ряд достоинств:

• нет надобности в постоянном подключении к сети;
• работает без перебоев;
• легкость в использовании;
• нет шума в процессе эксплуатации.

Минусов в таком варианте намного больше, поэтому владельцы домиков в два этажа предпочитают схему отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома. Недостатки естественного поступления воды по кругу:

• сложный и длительный монтаж;
• нет возможности обогревать площадь свыше 130 кв. м;
• малая производительность;
• из-за большой разницы температур между подачей и обраткой повреждается котел;
• внутренняя коррозия из-за кислорода;
• постоянная надобность отслеживать состояние труб и невозможность применять антифриз;
• затратность установки.

Самостоятельный монтаж такой отопительной системы очень сложен, поэтому владельцы построек предпочитают принудительную систему, которую можно установить самостоятельно без затрат больших усилий.

Статья по теме:

В этой статье рассмотрен особенности данного способа отопления дома, критерии выбора, особенности монтажа, цены отдельных составляющих и общая стоимость реализации. проекта.

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома: ее достоинства и недостатки

Монтаж такого типа отопления намного легче выполнить самостоятельно. А также такой вид обогрева имеет ряд достоинств:

• не требуется приобретать определенные трубы нужного диаметра;
• можно применить недорогие радиаторы и сэкономить деньги;
• большой срок эксплуатации узла, так как нет перепада температур;
• можно регулировать уровень тепла;
• простота монтажа.

Минусы у такой системы обогрева также присутствуют, но их значительно меньше. Во-первых, это работа от электросети, то есть при отключении подачи электроэнергии перестанет происходить обогрев дома. Во-вторых, присутствует шум от работы насоса, однако, он негромкий, поэтому практически незаметен.

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Для обогрева с таким видом циркуляции выбирают несколько вариантов схем:

• с одной трубой;
• двумя;
• коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Особенности однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией

В данном варианте используют две ветви. На каждом этаже монтируется запорная арматура, чтобы обогревать часть комнат при необходимости. Пройдя через трубы, носитель тепла снова поступает в одну трубу, идущую к котлу.

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Обратите внимание! Необходимо соблюдать последовательность монтажа радиаторов, чтобы обеспечить равномерное тепло во всех комнатах.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

Статья по теме:

В статье проведен комплексный анализ характеристик разных жидкостей, а также рассмотрены критерии выбора, чтобы избежать ошибок.

Система с двумя трубами

Чаще всего в домиках в два этажа монтируют двухтрубную систему отопления с принудительной циркуляцией, схемы которой могут быть различны. Они делятся на несколько подтипов:

• тупиковая;
• попутная;
• коллекторная.

Самый легкий вариант – первый. Основной недостаток такой системы – практически полное отсутствие контроля режима температуры. Необходимо устанавливать радиаторы с большим контуром в отдаленности от котла.

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома может быть любой. Рассмотрим более подробно популярный самостоятельный вариант монтажа «Ленинградки».

Что такое «Ленинградка» и особенности монтажа

Одна из популярных схем, которая появилась еще в СССР, для отопления частного дома – «Ленинграка». Своими руками смонтировать такой способ обогрева несложно. Разберем основные моменты и особенности конструкции однотрубной принудительной системы.

Популярной она остается до сих пор, так как имеет ряд преимуществ:

• малые затраты на оборудование;
• легкость монтажа;
• можно прокладывать трубы где захочется;
• красивый внешний вид;
• можно подключить несколько отопительных котлов.

Можно проложить трубу отопления вдоль внешних стен. Однако, есть и минус системы, пока носитель тепла идет по кругу, происходит потеря мощности, поэтому приходится увеличивать секции радиаторов.

Особенности работы системы обогрева

Для корректной работы системы отопления «Ленинградка» необходимо подключать все элементы последовательно. Температура носителя тепла на выходе будет значительно ниже, чем на входе. За счет этой разницы происходит кругооборот теплоносителя.

Полезная информация! Если планируете прокладку труб пол полом, то не забудьте смонтировать теплоизоляционный слой.

Такая разводка отопления от котла в частном доме образует замкнутое кольцо, которое расположено по периметру вей площади. Вблизикотласледует сделать врезку вертикальной трубы, чтобы обеспечить разницу температуры для движения тепла. Сверху врезки подключаете расширительный бачок, который будет поддерживать температуру носителя тепла на одном уровне.

Батареи врезаете в общую магистраль в зависимости от прокладки основных труб. При этом несмотря на простоту монтажа, можно дополнительно смонтировать термостат, балансирующие вентили или краны любого типа действия.

Чтобы полностью понять принцип монтажа «Ленинградки», предлагаем посмотреть видео материал.

Схема однотрубной системы отопления «Ленинградка»

В заключение

• Для обогрева двухэтажного частного дома лучше использовать принудительную систему подачи носителя тепла, которая не требует сложного монтажа и много места для больших труб.

Можно установить котел таким образом

• Можно выбрать любую подходящую схему для подключения радиаторов, которая будет подходить именно вашей конструкции дома.
• Если самостоятельно разобраться не получается, обратитесь к специалистам, которые из расчета необходимой мощности, подберут нужную схему и смонтируют ее.

Возможно Вам также будет интересно:

Отопление частного дома без газа и электричества: обзор способов Монтажные схемы водяных теплых полов в частном доме Как сделать отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками

Система автономного отопления частного загородного дома – сама по себе является весьма непростым по планированию и практическому воплощению проектом. Требуется учесть массу нюансов, провести необходимые теплотехнические расчёты, правильно выбрать все требуемое для системы оборудование по типу и техническим характеристикам, определиться со схемами его установки и прокладки необходимых коммуникаций, грамотно осуществить монтаж и провестипуско-наладочные работы. Все это делается для того, чтобы создание в жилых помещениях наиболее оптимального микроклимата в полной мере сочеталось с простотой эксплуатации системы отопления, безотказностью ее работы и, в обязательном порядке — с максимально возможной экономичностью.

Ну а если разрабатывается схема отопления 2 х этажного частного дома, то задача становится еще сложнее. Мало того что возрастает количество помещений и протяженность тепловых трасс. Важно добиться необходимого равномерного распределения тепла по всем помещениям, вне зависимости от того, на каком этаже они расположены и какую имеют площадь.

В настоящей публикации будут рассмотрены основные элементы системы отопления частного дома и приведены несколько схем, которые уже проверены в эксплуатации. Безусловно, необходимо упомянуть о преимуществах и недостатках каждого из вариантов.

Какие существуют системы отопления?

Прежде всего необходимо рассмотреть и сравнить две базовые схемы – системы отопления открытого и закрытого типа. В чем их главное различие?

По трубам циркулирует теплоноситель – жидкость с высокой теплоёмкостью , переносящая тепловую энергию от места нагрева – отопительного котла, к точкам теплообмена – радиаторам, конвекторам, контурам теплых полов и т.п . Как и любое физическое тело, жидкость имеет свойство расширения при повышении температуры. Но, в отличие, например, газов, она является несжимаемым веществом, то есть появляющимся излишкам объема нудно предусмотреть место, чтобы давление в трубах, по законам термодинамики, не возрастало до критических величин.

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

• Принцип устройства открытой системы отопления показан на схеме:

1 – отопительный котел .

2 – труба (стояк) подачи.

3 – расширительный бак открытого типа.

4 – радиаторы отопления.

5 – труба «обратки»

6 – насосный узел.

Расширительный бак представляет собой открытую емкость заводского или кустарного производства. Он имеет входной патрубок, который подключен к подающему стояку. Может дополняться патрубками для предохранения от перелива при заполнении системы, для восполнения недостатка теплоносителя (воды).

Главное условие – расширительный бак сам по себе должен быть установлен в самой высшей точке системы. Это нужно, во-первых, для того, чтобы излишки теплоносителя попросту не переливались наружу по правилу сообщающихся сосудов, а во-вторых, он служит эффективным возхдухоотводчиком – все пузырьки газа, образовавшиеся при работе системы, поднимаются наверх и свободно выходят в атмосферу.

Под № 6 на схеме показан насосный узел. Хотя очень часто системы открытого типа организуют по принципу естественной циркуляции теплоносителя, установка насоса – никогда не помешает. Тем более, если обвязать его правильно, с обводной петлей и запорными кранами – это даст возможность по мере необходимости переключаться с естественной циркуляции на принудительную и обратно.

К слову, установка открытого расширительного бака именно в верхней точке трубы подачи – вовсе не является каким-то обязательным правилом. Здесь возможны варианты, выбор которых производится исходя из специфических особенностей конкретной системы отопления:

а – бачок расположен в высшей точке главной трубы подачи, отходящей от котла. Можно сказать – классический вариант

б – расширительный бачок связан трубой с «обраткой». Иногда приходится прибегать к такому расположению, хотя у него есть существенный недостаток – бачок не выполняем в полной мере функции воздухоотводчик , и чтобы избежать газовых пробок, такое устройство придётся устанавливать специальные краны на стояках или непосредственно на радиаторах отопления.

в – бачок установлен на дальнем стояке подачи.

г – редко встречающееся расположение бачка с насосным узлом непосредственно после него на трубе подачи.

• Ниже приведена схема системы отопления закрытого типа:

Нумерация общих элементов сохранена по аналогии с предыдущей схемой. В чем главные отличия?

В системе установлен герметичный расширительный бак (7), имеющий особую конструкцию. Он разделен особой эластичной мембраной на две половины – водяную и воздушную камеру.

Работает такой бачок очень просто. При температурном расширении теплоносителя его излишки попадают в закрытый бак, увеличивая в объеме водяную камеру за счет растяжения или деформации мембраны. Соответственно, в противоположной воздушной камере возрастает давление. При снижении температуры давление воздуха выталкивает жидкий теплоноситель обратно в трубы системы.

Цены на расширительные баки

расширительный бак

Такой расширительный бак может быть установлен практически в любой точке системы отопления. Очень часто его располагают в непосредственной близости к котлу на трубе «обратки».

Так как система полностью герметична, следует обезопаситься от критического возрастания давления в ней при нештатных ситуациях. Это обуславливает обязательность еще одного элемента – предохранительного клапана , настроенного на определенный порог срабатывания. Обычно это устройство входит в состав так называемой «группы безопасности » (на схеме — №8). Ее стандартная комплектация включает:

«Группа безопасности» в сборе

1 – контрольно–измерительный прибор для визуального отслеживания состояния системы: манометр или совмещенное устройство – манометр-термометр.

2 – автоматический воздухоотводчик .

3 – предохранительный клапан с предустановкой верхнего порога давления или с возможностью самостоятельного регулирования этого параметра.

Группа безопасности обычно размещается таким образом, чтобы обеспечивалась простота контроля за состоянием системы. Нередко ее устанавливают прямо около котла. В этом случае верхние участки системы отопления потребуют дополнительных воздухоотводчиков на стояках или на радиаторах.

Системы с естественной и принудительной циркуляцией

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

• Естественное перемещение теплоносителя по контурам отопления объясняется законами физики – разницей в плотности горячей и охлаждённой жидкости. Чтобы понять принцип, взглянем на схему:

1 – точка первичного теплообмена, котел , где остывший теплоноситель получает нагрев за счет внешних источников энергии.

2 – труба подачи разогретого теплоносителя.

3 – точка вторичного теплообмена – радиатор отопления, установленный в помещении. Он должен располагаться выше котла на величину h .

4 – труба « обрати, идущая от радиаторов к котлу.

Плотность горячей жидкости (Ргор ) всегда значительно меньше, чем охлажденной (Рохл ). Нагретый теплоноситель, таким образом, не может оказывать какого-либо значимого воздействия на более плотную субстанцию. Поэтому можно условно убрать верхнюю « красную« часть схемы, и рассмотреть процессы в трубе «обратки».

Получаются «классические» сообщающиеся сосуды, один из которых расположен выше другого. Такая гидравлическая система всегда стремится к равновесию – к обеспечению равного уровня в обоих сосудах . За счет превышения одного над другим в трубе обратки возникает постоянный ток жидкости в сторону котла. Такого естественным путем созданного напора при правильном планировании разводки достаточно для общей циркуляции теплоносителя по замкнутому контуру отопления.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что такое

Чем больше величина превышения радиаторов над котлом (h), тем активнее естественное движение жидкости, но она не должна превышать 3 метров. Очень часто, чтобы добиться оптимального расположения, котел устанавливают в подвальном или цокольном помещении. Если это сделать невозможно, то стараются несколько понизить уровень пола в котельной.

Чтобы облегчить и стабилизировать естественную циркуляцию, ей помогают и гравитацией – все трубы контура располагают с уклоном (от 5 до 10 мм на погонный метр).

• Система принудительной циркуляции предусматривает обязательную установку специального электрического насоса необходимой производительности.

Как уже упоминалось, система может быть комбинированной – правильно обвязанный насос позволит проводить переключение с одного принципа циркуляции на иной. Это особо важно в тех случаях, когда подача электроэнергии в районе проживания не отличается стабильностью.

Оптимальным местом расположения насоса считается труба «обратки» перед входом в котел . Это, безусловно, не догма, но на этом участке он в меньшей степени будет подвержен влиянию высоких температур теплоносителя и прослужит дольше. В настоящее время все чаще приобретаются , которые конструктивно уже содержат циркуляционный насос с нужными параметрами.

Цены на разные виды котлов отопления

котел отопления

Преимущества и недостатки различных систем

Прежде всего, нужно отметить, что нет четкого разделения систем сразу по двум упомянутым параметрам. Так, открытая система может работать по принципам как естественной, так и принудительной циркуляции, в зависимости от своих конструктивных особенностей. То же самое в определенной мере можно сказать и о закрытой герметичной системе, хотя уже — с определёнными допущениями.

Но если рассматривать представленные в интернете проекты, то можно заметить, что открытая система чаще предполагает естественную циркуляцию или комбинированную, с возможностью переключения. Закрытые схемы отопления чаще всего предусматривают установку принудительной циркуляции – так они работают корректнее и легче поддаются регулировкам.

Так, рассмотрим основные преимущества и недостатки обеих систем.

Вначале – о достоинствах открытой системы с естественной циркуляцией.

• В системе открытого типа расширительный бак выполняет сразу несколько функций.

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

— Установка расширительного бака в высшей точке на трубе подачи обеспечивает самопроизвольный выход скопившихся газовых пузырьков. Чаще всего – этого вполне достаточно, и установки дополнительных воздухоотводчиков не потребуется.

• Система – чрезвычайно надежна в плане эксплуатации, так как не содержит сложных узлов. По сути, срок ее «жизни» определяется только лишь состоянием труб и радиаторов.
• Нет полной зависимости от подачи электропитания, не расходуется электроэнергия.
• Отсутствие электромеханических узлов – это бесшумность функционирования отопления.
• Ничто не мешает оснастить систему принудительной циркуляцией.
• Система обладает интересным свойством саморегуляции – интенсивность циркуляции теплоносителя зависит от скорости его остывания в радиаторах, то есть от температуры воздуха в помещениях. Чем выше нагрев, тем ниже скорость потока. Это зачастую позволяет сбалансировать систему без применения сложных регулировочных устройств.

Теперь – о ее недостатках :

• Правило установки расширительного бака в высшей точке часто приводит к необходимости его расположения в чердачном помещении. Если чердак холодный, то потребуется обязательная надежная термоизоляция бака – для предотвращения серьезных тепловых потерь и во избежание замерзания при низких зимних температурах.
• Отрытый бак не препятствует контакту теплоносителя с атмосферой. А это, в свою очередь, влечет два негативных момента :

— Во-первых, теплоноситель испаряется, значит, нужно следить за его уровнем. Кроме того, это ограничивает хозяев в выборе теплоносителя – испарение антифриза влечет определенные материальные затраты. Мало того, может измениться и концентрация химических составляющих, а для некоторых котлов (например, электролитных) это недопустимо.

— Во-вторых, жидкость постоянно насыщается кислородом из воздуха. Это приводит к активизации коррозионных процессов (особенно страдают стальные и алюминиевые радиаторы). И второй негатив – повышенное газообразование в процессе нагрева.

Алюминиевые радиаторы для открытых систем отопления — малопригодны

• Такая система вызывает определенные сложности при монтаже — требуется обязательное выдерживание требуемого уровня уклона. Кроме того, потребуются трубы разного диаметра, в том числе – большого, так как для каждого участка при естественной циркуляции нужно соблюсти нужное сечение. Это обстоятельств также осложняет монтаж и приводит к существенным материальным затратам, особенно при использовании металлических труб.
• Возможности такой системы весьма ограничены – при слишком большой удалённости от котла гидравлическое сопротивление труб может быть выше, чем создаваемый естественный напор жидкости, и циркуляция станет невозможной. Кстати, это полностью исключает и возможность использования «теплых полов» без специального дополнительного оборудования.
• Система – весьма инертна, особенно при «холодном запуске». Требуется серьёзный стартовый «импульс», то есть пуск к отла на большую мощность, чтобы обеспечить начало циркуляции жидкости. По тем же причинам – есть определенные сложности в тонкой балансировке системы по этажам и помещениям.

А сейчас взглянем на закрытую систему с принудительной циркуляцией.

Ее достоинства :

• При условии правильного подбора циркуляционного насоса система не ограничена ни этажностью здания, ни размером в плане.
• Принудительная циркуляция обеспечивает более быстрый и равномерный нагрев радиаторов при пуске. Она значительно легче поддаётся тонким регулировкам.
• Испарения теплоносителя и его насыщения кислородом не происходит. Нет ограничений ни по типу жидкости, ни по разновидности радиаторов.
• Герметичность системы предотвращает попадание воздуха в трубы и радиаторы. Газообразование в жидкости со временем постепенно сходит на нет, и легко устраняется воздухоотводчиками .
• Есть возможность использования труб меньшего диаметра. При их монтаже не требуется соблюдения уклона.
• Расширительный бак можно установить в любом удобном для хозяев месте в отапливаемом помещении — полностью исключается вероятность его замерзания.
• Разница температур на выходе из котла и в «обратке» при стабильной работе отопления – существенно меньше. Это обстоятельство значительно повышает срок службы оборудования.
• Такая система – наиболее гибкая в плане использования отопительных приборов. Она подойдет и для «классических» радиаторов, и для конвекторов и «тепловых завес», настенных или скрытых, и для контуров «теплого пола».

Недостатков немного, но они все же есть:

• Для корректной работы потребуется провести предварительный расчет всех составляющих системы – котла, радиаторов, циркуляционного насоса, расширительного бака, чтобы добиться полной согласованности их функционирования.
• Невозможно обойтись без установки «группы безопасности».
• Пожалуй, самый главный недостаток – зависимость от стабильности подачи электроэнергии.

Скорее всего, это потребует приобретения и установки источников бесперебойного питания (если конструкция не предполагает возможности переключения на естественную циркуляцию при энергонезависимом котле).

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют

Цены на источники бесперебойного питания

источник бесперебойного питания

Схемы разводки в двухэтажном доме

Как развести трубы отопления по двухэтажному дому? Существует несколько схем, от самых простых до до статочно сложных.

Прежде всего, нужно определиться, будет система одно трубной или двухтрубной.

• Пример однотрубной системы показан на рисунке-схеме:

Однотрубная система — самая несовершенная

Радиаторы отопления как будто « нанизаны» на одну трубу, которая закольцована от выхода к входу в котел и по которой осуществляется и подача, и отвод теплоносителя. Очевидные преимущества такой схемы – ее простота и минимальный расход материалов при монтаже. На это, увы, ее достоинства и заканчиваются.

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

Часть проблем решается при монтаже однотрубной системы – « ленинградки», схема которой показана на рисунке ниже. Вход и вывод каждой батареи в этом случае соединены между собой перемычкой-байпасом, и потери тепла по мере удаления от котла уже не так значительны.

Схема «ленинградка» позволяет устранить часть проблем

«Ленинградка» поддается и еще большей модернизации. Так, на байпасе можно установить регулировочный вентиль. Такие же вентили можно установить и на одном или даже обоих патрубках радиатора (показаны стрелками). Это сразу открывает широкие возможности в более тонкой настройке системы отопления для каждого помещения в отдельности. Появляется доступ к каждому радиатору – его можно в случае необходимости попросту отключить или снять для замены, нисколько не нарушая при этом работоспособности всего контура.

Усовершенствованная «ленинградка» с запорными и балансировочными вентилями

Кстати, своей гибкостью, простотой, малым расходом труб «ленинградка» завоевала огромную популярность – ее часто можно встретить и в одноэтажных домах (особенно с выраженно большим периметром стен), и в многоэтажках. Вполне она подойдёт и для двухэтажного особняка.

И все же недостатков она не лишена. Полностью исключается возможность подключения к ней контуров теплого пола, полотенцесушителей и т.п . Кроме того, взаимное расположение помещений, дверей, выходов на балконы и т.п . не всегда позволяют протянуть трубы по всему периметру, а «ленинградка» в конечном счете должна представлять собой замкнутое кольцо.

• Двухтрубная система отопления – намного совершеннее. Хотя она и потребует большего расхода материалов и будет сложнее в монтаже, но все предпочтительнее остановиться на ней.

По сути она приставляет собой идущие параллельно друг другу трубы подачи и «обратки». Радиаторы при этом связаны патрубками с каждой из них . Пример показан на схеме:

Радиаторы подключены к трубам подачи и обратки параллельно, и каждый из них никоим образом не влияет на работу других. Каждую «точку» можно очень точно настроить индивидуально – для этого применяют байпасы-перемычки (поз. 1), на которые можно установить балансировочные вентили (поз. 2) или даже трехходовые регулировочные краны-терморегуляторы (поз. 3), постоянно поддерживающие стабильную температуру нагрева конкретной батареи.

Преимущества двухтрубной системы неоспоримы:

• Выдерживается общая температура нагрева на входе во все радиаторы.
• Существенно уменьшаются суммарные потери давления от гидравлического сопротивления труб. Это означает, что можно установить насос меньшей мощности.
• Любой из радиаторов можно отключить или даже снять для ремонта или замены – это не окажет влияния на систему в целом.
• Система очень универсальна, и к ней вполне можно подключать любые приборы теплообмена – радиаторы, теплые полы (через специальные коллекторные шкафы), конвекторы, фанкойлы и т.п .

Пожалуй, единственным недостатком двухтрубной системы является ее материалоемкость и сложность монтажа. Кроме того, расчетов при ее проектировании тоже прибавится.

Одним из сложных, но очень эффективных в работе вариантов двухтрубной системы является коллекторная или лучевая разводка. В этом случае от двух коллекторов – подачи и обратки, к каждому радиатору протянуты две индивидуальные трубы. Это безусловно, во много раз усложняет монтаж – и материала потребуется несравнимо больше, и спрятать коллекторную разводку тяжелее (обычно ее размещают под поверхностью пола). Но зато регулировка такой схемы отличается высокой точностью, и может проводиться с одного места – из коллекторного шкафа, оснащенного всем необходимым регулировочным и предохранительным оборудованием.

Кстати говоря, в масштабах двухэтажной постройки очень часто приходится прибегать к комбинированию схем подключения, двухтрубной и однотрубной, на отдельных участках, там, где это выгоднее и проще с точки зрения монтажа, и не оказывает влияния на общую эффективность отопления.

Следующий важный вопрос – поэтажная разводка труб.

Используются два основных варианта. Первый — это система вертикальных стояков, каждый их которых обеспечивает теплом одновременно оба этажа. А второй — схема с так называемыми горизонтальными стояками (вернее их будет назвать «лежаками»), в которой каждый этаж имеет собственную разводку.

Пример разводки со стояками показан на рисунке:

В данном варианте представлены стояки с нижней разводкой. От горизонтальных лежаков первого этажа понимаются вверх тр убы подачи, и сюда же возвращаются «обратки». В этом случае в верхней оконечности каждого стояка целесообразно будет разместить воздухоотводчик .

Существует и иной вариант – стояки с верхней подачей. В этом случае выходящая их котла труба подачи сразу поднимается вверх , уже на втором этаже или даже в верхнем техническом помещении к ней подключаются вертикальные стояки, пронизывающие строение сверху донизу .

Схема со стояками удобна в том случае, если планировка этажей во многом совпадает, и радиаторы расположены один над другим . Кроме того, именно этот вариант будет оптимальным тогда, когда принято решение все же применить открытую систему отопления с естественной циркуляцией – в данном случае важнейшей задачей является минимизация протяженности горизонтальных (наклонных) участков, а стояки не оказывают серьезного сопротивления течению теплоносителя сверху вниз.

Пример такой системы приведен на следующей схеме:

От котла (поз.1) поднимается общая труба подачи большого диаметра, которая входит в расширительный бак большого объема (поз. 3), расположенный в верхней точке системы примерно по центру между стояками. Решение достаточно интересное – расширительный бак одновременно играет роль своеобразного коллектора, от которого лучами во все стороны расходятся трубы подачи на вертикальные стояки. К стоякам подключены радиаторы обоих этажей (поз. 4), точную регулировку которых осуществляют специальными вентилями (поз. 5).

Как уже упоминалось, системы с естественной циркуляцией достаточно требовательны к точному подбору условных диаметров труб. На схеме эти показаны буквенными обозначениями:

a — dy = 65 мм

b — dy = 50 мм

c — dy = 32 мм

d — dy = 25 мм

е — dy = 20 мм

Недостатком системы со стояками принято считать достаточно сложное ее исполнение – придется организовывать несколько межэтажных переходов через перекрытие. Кроме того, вертикальные стояки практически невозможно «убрать с глаз» - это бывает важно тем хозяевам , у которых декоративная отделка комнат стоит в приоритете.

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

Здесь – всего два расположенных рядом вертикальных стояка – для подачи и для «обратки». Такой принцип выглядит достаточно рационально с точки зрения монтажа, позволяет полностью отключать целый этаж в случае, если он по каким-либо причинам временно не используется. Кроме того, подбная установка труб позволяет почти полностью скрыть их из виду, закрыв напольным покрытием и оставив наружи лишь входные и выходные патрубки радиаторов.

По сути, на каждом этаже может применяться своя схема, в зависимости от плана расположения комнат. Существует немало вариантов расположения труб и подключения радиаторов при поэтажной разводке. Некоторые из них показаны на схеме, где проведено условное разделение на три этажа.

• Условный первый этаж – применена несложная в исполнении двухтрубная разводка «тупикового» типа со встречным движением теплоносителя. Схема имеет свои особенности. Подающие и обратные трубы монтируются параллельно друг другу до самого конца ветки (веток может быть несколько – на схеме показаны две). Диаметр тр уб постепенно сужается от радиатора к радиатору . Очень важно предусмотреть балансировочные вентили, иначе радиаторы, установленные ближе к котлу, способны замкнуть ток теплоносителя через себя, оставляя непрогретыми последующие точки теплообмена.
• На втором этаже показана так называемая «петля Тихельмана » . Очень удачная схема, в которой потоки в подаче и «обратке» идут в одном направлении. Предусматривается диагональное подключение батарей – вход сверху и выход снизу – это считается оптимальным с точки зрения теплоотдачи. Очень часто при такой схеме даже не требуется балансировки радиаторов. Но есть важное условие – трубы должны обязательно быть одного диаметра.
• Третий этаж оборудован по уже упоминавшейся коллекторной схеме. От двух коллекторов идет индивидуальная разводка к каждому радиатору трубами строго одного диаметра. Система – самая удобная в точной настройке. Именно ее следует использовать, если планируется монтаж контуров «теплого пола». Желательно, чтобы коллекторы располагались максимально близко к центру этажа – для выдерживания примерной соразмерности длин всех отходящих от них «лучей».

Существует немало иных вариантов разводок в двухэтажном доме, и все их рассмотреть в масштабе одной статьи не получится. Кроме того, многое зависит от «геометрии», архитектурных особенностей дома, и разработать «универсальные рецепты» - попросту невозможно. В таких вопросах лучше довериться опытным специалистам – они помогут правильно подобрать схему к конкретным условиям.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет

Видео: полезная информация по схемам радиаторного отопления

Основы расчета главных элементов системы отопления

Мало определиться с типом системы отопления и схемой прокладки труб – необходимо четко определиться с эксплуатационными параметрами, чтобы правильно приобрести и установить основные необходимые ее элементы – обогревательный котел , радиаторы отопления, расширительный бак, циркуляционный насос.

Как рассчитать требуемую мощность котла?

Существует немало методик расчёта этого показателя. Очень часто можно встретить рекомендации исходить из общей площади отапливаемых помещений в доме, а потом провести вычисления из расчета 100 Вт на 1 м².

Такая рекомендация имеет право на жизнь, и может дать общее представление о требуемой тепловой мощности. Однако, она скорее подходит для очень усредненных у условий, и не учитывает целого ряда важных особенностей, которые напрямую влияют на теплопотери дома. Поэтому лучше не полениться, и провести расчет более тщательно.

Лучше всего к делу подойти следующим образом. Для начала – начертить таблицу, в которой поэтажно перечислить все помещения, где будут устанавливаться отопительные приборы. Например, это может выглядеть так:

Имея перед глазами план дома и располагая информацией об особенностях своего жилья, прогулявшись по нему, в случае необходимости, с рулеткой, будет совсем несложно собрать все необходимые данные для расчетов .

Затем останется засесть за вычисления. Но не станем утомлять читателей длинной формулой и таблицами коэффициентов. В двух словах – расчет проводится, исходя их уже упомянутого норматива в 100 Вт/м². Но при этом учитывается множество поправок, которые влияют на требуемую мощность отопительной системы для поддержания комфортной температуры и компенсации тепловых потерь. Все эти поправочные коэффициенты внесены в предлагаемый вниманию калькулятор – необходимо лишь ввести запрашиваемые данные и получить результат.

Калькулятор расчета требуемой тепловой мощности котла отопления

Расчет проводится для каждого помещения в отдельности и результат вписывается в таблицу. А затем останется только найти сумму — это и будет минимальной тепловой мощностью, которую должен выдавать отопительный котел . Естественно, при выборе модели можно заложить еще и «резерв», порядка 20%.

Убедитесь, что с помощью калькулятора расчет займет совсем немного времени!