Правильно оборудованная отопительная система гарантирует комфортабельность любого жилища. Особенно тщательного планирования требует схема отопления двухэтажного дома, потому что в нем присутствует необходимость подъема воды в трубах на дополнительную высоту.
Под водяной (СО) жилого строения с двумя этажами понимают комплекс элементов, включающий в себя трубопроводы, котел, фитинги, датчики контроля температуры и другие узлы. Если их правильно выбрать и установить, эксплуатационные затраты на обогрев жилища можно существенно снизить и при этом наслаждаться по-настоящему комфортным микроклиматом.
Водяная система отопления 2-х этажного жилого здания
Современная система отопления двухэтажного дома бывает разных видов:
- двух- и однотрубная;
- с верхней и нижней разводкой;
- с естественной циркуляцией и с принудительной;
- со стояками горизонтальной и вертикальной конструкции;
- с магистральным вариантом перемещения теплоносителя и с тупиковым.
Отопление с магистральным вариантом перемещения теплоносителя
В каждом конкретном случае владельцем коттеджа подбирается наиболее эффективная СО, которая обеспечивает поддержание заданной температуры в жилище в течение определенного времени, имеет простое, функциональное и удобное управление, дает возможность обустроить систему «теплый пол».
Оптимальным признается вариант обогрева, когда все оборудование, из которого состоит система отопления двухэтажного дома, функционирует в автоматическом режиме.
Поговорим о том, какую СО лучше всего ставить в коттедже с двумя этажами.
Самой простой считается СО под названием «Ленинградка». Она была очень популярной в советские времена благодаря тому, что делала владельца загородного коттеджа полностью независимым от центральной системы отопления. «Ленинградка» – это экономичная однотрубная схема обогрева, которую несложно сделать своими руками. Такая СО работает с и с электрическим, с печами из кирпича, куда загружают торфяные брикеты, дрова, уголь.
СО «Ленинградка» для частного дома
«Ленинградка» дает возможность в два раза уменьшить количество труб, необходимых для организации обогрева жилья, по сравнению с двухтрубной системой. К другим ее достоинствам относят:
- малую трудоемкость монтажа (как было сказано, все можно сделать своими руками) и его «бюджетность»;
- возможность простого ремонта в процессе эксплуатации;
- сохранение элегантного интерьера в доме (чем меньше труб, тем незаметнее они в помещении);
- возможность монтажа системы «теплый пол» (при соблюдении определенных условий) и установки под дверными проемами «главной» трубы (подающей теплоноситель для парового отопления).
«Ленинградка» может быть «спрятана» под пол, ее несложно провести и над ним, установку труб для водяного отопления разрешается выполнять и вертикально, и горизонтально. Казалось бы – лучше системы не найти. К сожалению, все не так радужно. Во-первых, «Ленинградка» больше подходит для одноэтажных построек. Отопление двухэтажного дома с ее помощью связано с рядом серьезных затруднений, которые, впрочем, при желании можно разрешить своими руками со сравнительно небольшими затратами. Во-вторых, «Ленинградка» при горизонтальном монтаже не позволяет сделать «теплый пол».
Установка труб для водяного отопления
Также описываемая однотрубная СО требует применения сварочного оборудования и обязательной проверки (весьма сложной и длительной) герметичности полученных сварных соединений, повышения давления внутри системы. Главным же ее недостатком многие считают то, что теплоотдача от радиаторов, стоящих в разных комнатах, является неравномерной. По этим причинам двухтрубная СО в разы лучше «Ленинградки».
Такая схема отопления двухэтажного дома лишена большинства «минусов», которые имеет однотрубная конструкция. Правда, для ее монтажа требуется больше труб и других материалов. Но организация качественного отопления частного строения, несомненно, важнее.
Двухтрубная система функционирует по следующей схеме: по одной магистрали теплоноситель идет вверх, а по другой – возвращается. Для выполнения такой схемы своими руками допускается применение любых труб и типов отопительных батарей. Радиаторы при этом подключают по-разному. Если трубопровод «спрятан» под пол либо обе трубы магистрали расположены под батареей, обратку и сам теплоноситель подключают к нижним радиаторным патрубкам.
Схема подключения радиаторов
Эффективность теплоотдачи нагревательных элементов в этом случае может быть не очень высокой, так как верхний участок батареи не всегда прогревается. Не рекомендуется использовать такую схему подсоединения труб водяного обогрева, если устанавливаются радиаторы из чугуна. Лучше в данной ситуации использовать более современные панельные батареи.
Второй способ – обратка подсоединяется снизу, а теплоноситель – сверху (с одной стороны). При таком способе подключения двухтрубная разводка функционирует намного эффективнее. Но она не подходит для батарей с большим количеством (свыше 15) секций – теплопотери при наличии 16 и более секций становятся критичными.
Подключения 2-х трубной разводки
Наиболее популярными являются проекты обогрева частного жилища в два этажа, в которых используется перекрестный (диагональный) способ подключения труб своими руками:
- с одной стороны (сверху) к радиатору подходит теплоноситель;
- обратка подсоединяется с другой стороны снизу.
Двухтрубная разводка в частном доме позволяет выполнять перекрытие СО на одном из ее участков в любой момент. При этом остальные комнаты в коттедже продолжают обогреваться в прежнем объеме. Желательно, чтобы двухтрубная система была выполнена с принудительной, а не естественной циркуляцией (ЕЦ) горячей воды. О различиях между видами циркуляции мы расскажем дальше.
Различие между этими двумя типами циркуляции состоит в способе передвижения воды по СО. Для реализации принудительной схемы необходимо устанавливать специальное оборудование, в частности циркуляционный насос, для естественной такой потребности нет.
ЕЦ характеризуется рядом достоинств:
- отсутствие при работе системы шума и вибрации;
- элементарность монтажа и обслуживания;
- большой срок эксплуатации.
Монтаж системы с естественной циркуляцией
При этом СО с естественной циркуляцией достаточно медленно запускаются, вода в трубах таких систем может замерзнуть при минусовых температурах на улице. Еще один минус заключается в необходимости установки больших по сечению труб (они дороже и более сложны в установке).
Сейчас такие системы применяются достаточно редко. Пользователи отдают предпочтение более современной и эффективной схеме обогрева. Это СО с принудительной циркуляцией, имеющая следующие важные преимущества:
- возможность строительства в частном доме разводки любой протяженности;
- независимость качества обогрева от показателей температуры теплоносителя;
- простая регулировка рабочих режимов.
СО с принудительной циркуляцией
В вариантах с принудительной циркуляцией горячая вода идет по трубам благодаря работе насосного оборудования. Вода идет от котла, в котором нагревается, под действием специального насоса (его называют циркуляционным).
На каждом радиаторе при такой схеме обогрева ставят вентили и краны Маевского. Первые дают возможность выбирать температуру нагрева конкретной батареи. Вентили могут быть автоматическими и ручными. А кран Маевского позволяет удалять из системы ненужный воздух.
Специалисты советуют монтировать в двухэтажных коттеджах СО с двухконтурным котлом и принудительной циркуляцией. Тогда вам будет очень просто сделать в доме «теплый пол», установить полотенцесушители и всегда контролировать работу СО, выставляя для себя наиболее комфортную температуру.
Растущая популярность такой схемы отопления для частных строений обусловлена удобством ее управления и эксплуатации. Коллекторная одно- или двухтрубная СО характеризуется независимой подводкой теплоносителя к каждому радиатору, устанавливаемому в коттедже. За счет этого вы можете при необходимости полностью отключить какую-либо батарею или же снизить (повысить) температуру воды в ней. При этом в других комнатах радиаторы будут работать в прежних режимах.
Коллекторная независимая подводка
Коллекторная система имеет следующую схему:
- на стояках первого и второго этажа жилой постройки ставят обратный и подающий коллекторы;
- к батареям на этажах подводят обратный и поддающий трубопровод (их размещают в стене либо «прячут» под пол);
- на коллекторы и радиаторы обязательно ставят отводчики воздуха, работающие автоматически, либо краны Маевского.
Отводчик воздуха на коллектор
Такая разводка идеальна для создания системы «теплый пол». В некоторых случаях (относительно небольшая площадь коттеджа) коллекторное паровое отопление монтируется без радиаторов. По сути, «теплый пол» заменяет нагромождение батарей. Тем самым снижаются затраты на установку системы обогрева дома.
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:
- 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
- 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
Для обеспечения тепла и комфорта в двухэтажном доме нужно правильно определить схему отопления двухэтажного дома. Система отопления является важнейшей инженерной системой жизнеобеспечения любого дома. Ее предназначением является возмещение теплопотерь и создание определенного температурного режима, который нужен прежде всего для проживающих в доме людей, но не стоит недооценивать и того фактора, что эффективная система отопления призвана обеспечить, в том числе, стойкость и долговечность строительных конструкций.
Расчет и проектирование лучше доверить инженерам-теплотехникам, которые оценят теплопотери, дадут рекомендации по утеплению дома, а также сделают детальный расчет, что позволит избежать излишних расходов на дорогостоящее оборудование. Но выбор схемы отопления двухэтажного дома может сделать сам заказчик, исходя из многолетнего опыта функционирования .
Классификация отопления
Виды источников тепловой энергии — теплогенераторов
Прежде чем выбирать ту или иную схему отопления, полезно узнать уже существующие виды и какой из них подойдет для конкретно решаемой задачи. Известно, что основным источником тепла являются различные виды теплогенераторов, в качестве которых могут выступать:
- Печи и камины. Этот вид отопления когда-то был основным, но сейчас используется все реже из-за высокой стоимости топлива (дров и угля) и невозможности эффективно управлять температурой в доме. В некоторых регионах, где отсутствует газоснабжение, этот вид отопления является безальтернативным выбором.
- Различные виды отопительных котлов, которыми могут быть: газовые, твердотопливные, жидкотопливные, электрические, - в зависимости от наличия доступа к различным энергоносителям и их стоимости.
- Альтернативные источники энергии. В эту категорию относятся: геотермальная энергия, получаемая , а также солнечная, которую преобразуют в тепловую солнечные коллекторы. Такой вид отопления находится в стадии бурного развития и пока применяется в нашей стране достаточно редко из-за высоких цен на оборудование.
Перспектива будущего — энергонезависимые дома
- Инфракрасное отопление. Источниками тепла являются специальные инфракрасные излучатели, которые используют в большинстве случаев электрическую энергию. Тепловая энергия при таком отоплении доставляется непосредственно «адресату» путем излучения. Для обогрева больших помещений или помещений с малой периодичностью появления в них людей инфракрасное отопление будет прекрасным выбором.
В некоторых ситуациях будет разумно сочетать различные виды теплогенераторов для отопления. Например, если имеется дачный дом, куда семья приезжает только на выходные. В этом случае будет разумно иметь газовый котел для основного отопления и электрический – для предотвращения замерзания зимой воды в системе и поддержания минимальной допустимой температуры в доме.
Виды теплоносителей
Любая система отопления должна перенести тепло, сконцентрированное в теплогенераторе до того теплового прибора, который обогревает конкретное помещение. Это делается при помощи теплоносителя, которыми могут быть:
- Воздух, который используется при отоплении печами, каминами, а также различными электрическими нагревателями. Ввиду того что воздух имеет низкую плотность, теплоемкость и коэффициент теплоотдачи, он сильно уступает жидкостным теплоносителям.
- Вода является практически идеальным теплоносителем в силу того, что обладает высокой теплоемкостью, плотностью, коэффициентом теплопередачи, и химической инертностью. Воду, подогретую котлом отопления, транспортируют к тепловым приборам при помощи системы трубопроводов.
В большинстве современных систем отопления в качестве теплоносителя применяют воду или различные антифризы, являющимися водными растворами этиленгликоля, пропиленгликоля или их комбинаций. Такое свойство как стойкость к незамерзанию при низких температурах может быть полезно в системах отопления таких домов, где не планируется проживание людей постоянно в зимнее время. В тех домах, где отопление будет работать всю зиму, применение антифризов экономически нецелесообразно.
Различные антифризы плохо «уживаются» с алюминиевыми радиаторами, некоторыми уплотнениями и трубами. Помимо этого теплоносители с содержанием этиленгликоля ядовиты. Поэтому использовать такие составы нужно только в тех случаях, когда без них просто не обойтись.
Виды отопительных приборов
Отопительные приборы можно разделить на два основных класса:
- Радиаторы – в переводе с латинского они переводятся как «излучатель», то есть такой прибор, который тепло передает в виде инфракрасного теплового излучения. Однако современные радиаторы не являются чисто излучателями, а еще передают часть тепла в виде конвекции, но свое название они сохранили.
- Конвекторы – передача тепловой энергии в помещение происходит за счет нагрева воздуха, а он уже отдает ее всем окружающим объектам. Такие отопительные приборы имеют медные (реже стальные) трубки, окруженные ребристыми теплообменниками. Воздух, попадая в теплообменник, нагревается его пластинами и поднимается, уступая место более холодному. Для того, чтобы воздухообмен был эффективным, вся конструкция конвектора помещена в специальный кожух.
В современных системах широко применяют еще такой способ отопления как «теплый пол» или «теплые стены», которые по своей сути представляют собой большой радиатор, передающий «львиную долю» тепла в виде излучения, а это повышает комфорт и позволяет снизить температуру воздуха в помещении примерно на 2 градуса, что ведет к экономии топлива примерно на 12%.
Типы радиаторов отопления
В системе отопления двухэтажного дома могут быть использованы совершенно разные , в зависимости от решаемых задач, площади помещения, проектных данных, предпочтений. Радиаторы можно разделить на несколько типов:
- Чугунные секционные радиаторы – те, которые мы привыкли видеть в квартирах и домах старой постройки. Они имеют большую массу и высокую тепловую инерционность, но зато нетребовательны к качеству теплоносителя, не подвержены коррозии, имеют высокую теплоотдачу. Такие радиаторы отлично вписываются в любой интерьер, особенно классический.
Чугунные секционные радиаторы — нестареющая классика
- Алюминиевые секционные радиаторы – прекрасный выбор для автономных систем отопления, но они более чувствительны к качеству теплоносителя, не терпят прямого контакта с медными трубами. Такие радиаторы прекрасно вписываются в любые интерьеры.
- Биметаллические секционные радиаторы представляют собой сочетание стальных или медных трубок, по которым циркулирует теплоноситель и алюминиевую поверхность, отдающая тепло в помещение. Такие радиаторы нетребовательны к теплоносителю, выдерживают высокое рабочее давление, внешне практически неотличимы от алюминиевых.
- Стальные – это цельная конструкция из проштампованной и сваренной листовой стали. Такие радиаторы имеют только два резьбовых подключения к системе отопления, что повышает их надежность. Высокая теплоотдача, малый вес, низкая инерционность, эстетичный внешний вид, - все это сделало их самыми популярными в автономных закрытых системах отопления домов.
Помимо перечисленных моделей производители еще выпускают различные дизайнерские модели, к которым можно отнести цельнолитые чугунные, стальные трубчатые и даже керамические. Высокая цена на эти приборы объясняется тем, что дизайнерские амбиции в них преобладают над инженерной рациональностью.
Цены на популярные модели радиаторов отопления
Радиаторы отопления
Схемы отопления двухэтажного дома
Количество реализаций системы отопления двухэтажного дома бесконечно, так как зависит от многих факторов: размеров дома, наличия бесперебойного электроснабжения, постоянства проживания в доме людей и т. д. Поэтому будет разумно рассмотреть несколько типовых схем, которые доказали свою эффективность.
Схема отопления дома с естественной циркуляцией
Название такой системы само говорит за себя – циркуляция теплоносителя в системе отопления происходит за счет естественных природных процессов. Работу такой системы можно рассмотреть на рисунке.
Вода, подогретая в теплообменнике котла, уменьшается в плотности и вытесняется более холодной и плотной водой их обратной линии. Именно эта разница весов горячей и охлажденной воды обеспечивает циркуляцию в системе отопления. В самой верхней точке стояка горячей воды оборудуется расширительный бак, который дает воде расширяться при нагревании, позволяет контролировать уровень воды в системе и при необходимости производить подпитку. Кроме этого, весь воздух, который неизбежно будет присутствовать в системе, будет выходить в расширительный бак.
Разводящие трубопроводы и обратные линии, называемые еще лежаками, для облегчения циркуляции воды всегда делают под уклонами: верхний лежак к радиаторам, а нижний – к котлу. В такой системе котел должен находиться в самой нижней точке. Подачу теплоносителя на радиаторы делают через стояки горячей воды, а слив охлажденной через обратные стояки.
Один из вариантов реализации двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией представлен на следующей схеме.
Следует обратить внимание в этой схеме на большое количество трубопроводов и их высокий условный проход - dу . Это объясняется тем, что в гравитационных системах для обеспечения циркуляции теплоносителя нужно минимизировать сопротивление, а это возможно только в трубах больших диаметров.
Системы с естественной циркуляцией, естественно, имеют преимущества:
- Независимость от электроснабжения – система отопления будет работать как при полном отсутствии электроэнергии, так и при перебоях в ее подаче.
- Доказанная долгими годами эксплуатации надежность и простота.
- Отсутствие насосов и малая скорость циркуляции теплоносителя делают такую систему бесшумной.
Несмотря на все преимущества, такие системы постепенно уходят в прошлое, так как уже не отвечают современным требованиям к системам отопления.
- Гравитационные системы чрезвычайно материалоемкие – для их монтажа применяются стальные трубы больших диаметров.
- Монтаж систем отопления со стальными трубами сложен технологически и занимает много времени.
- Системы с естественной циркуляцией имеют ограничения по площади обогреваемых помещений. По утверждениям специалистов суммарная длина горизонтальных участков (лежаков) не должна превышать 40 метров, а суммарная площадь 150 м2.
- Высокая инерционность - от момента запуска системы до прогрева всех радиаторов до расчетной температуры может пройти несколько часов.
- Большая разница температур подачи и обратки может плохо сказаться на теплообменнике котла.
- В теплоносителе гравитационных систем большое количество растворенного кислорода, что сказывается на коррозии труб и радиаторов, поэтому в таких системах можно использовать только чугунные или биметаллические радиаторы.
Системы отопления с принудительной циркуляцией
Практически все современные системы отопления используют только принудительную (искусственную) циркуляцию теплоносителя, что дает весомые преимущества:
- Использование циркуляционных насосов помогает отопить любую площадь при любой этажности здания.
- Диаметр труб может быть гораздо меньше, так как насос позволяет прокачивать теплоноситель с более высокой скоростью.
- Применение циркуляционных насосов позволяет снизить температуру в системах отопления при тех же параметрах теплоотдачи радиаторов, а это, в свою очередь, позволяет использовать более дешевые полимерные и металлопластиковые трубы.
- Возможность как общей, так и зональной регулировки в системах отопления.
Недостатками систем с принудительной циркуляцией являются:
- Зависимость от электроэнергии, что легко решается наличием источников бесперебойного питания или генераторов.
- Более высокий шум работы системы отопления, но при правильном расчете он не слышим человеческим ухом в отапливаемых помещениях.
Циркуляционный насос обычно врезают в систему отопления на обратной линии перед котлом, так как в этом месте самая низкая температура теплоносителя.
Чтобы принудительная циркуляция работала корректно, выбранная модель насоса должна отвечать параметрам системы. Существует специальная методика расчета ключевых характеристик — производительности и создаваемого напора. Чтобы не утомлять читателя формулами, предлагаем воспользоваться встроенными калькуляторами.
Калькулятор расчета производительности насоса
Отопительные системы загородных коттеджей высотой 2 и более этажа обычно проектируются инженерами–теплотехниками. Но хозяевам жилищ несложной планировки площадью до 200 м² не обязательно обращаться к специалистам – продумать и организовать обогрев здания можно самостоятельно. Задача данной публикации – пояснить, какая схема отопления двухэтажного дома лучше сочетается с конкретными условиями эксплуатации, котельным оборудованием и радиаторами. Предлагаем рассмотреть существующие варианты и выбрать оптимальный.
Виды отопительных систем
Практика показывает, что большинство домовладельцев выдвигает к системе отопления двухэтажного дома 3 основных требования:
- В доме всегда должно быть тепло.
- Минимальный расход энергоносителей – природного газа, дров, электричества и так далее.
- Красота. Трубы, арматуру и приборы обогрева желательно убрать с глаз, чтобы не портили интерьер.
Требования перечислены в порядке важности с точки зрения пользователей. О стоимости монтажа мы поговорим в процессе рассмотрения систем.
Пожелания вполне понятны, но их следует увязать с техническими возможностями. Например, в отдаленных регионах случаются перебои с подачей электроэнергии либо отсутствует магистральный газ. Отсюда совет: сначала определите основное топливо и резервный энергоноситель, подберите котел и . Отразите пожелания на бумаге – набросайте своими руками черновой проект.
Далеко не всегда хозяин дома может сам обустраивать инженерные сети – разрабатывать схемы, монтировать оборудование и трубы. В таком случае есть смысл обратиться к специалистам инженерной фирмы, которая занимается перечисленными работами. Например, в центральном регионе РФ услуги по установке котлов и монтажу систем отопления оказывает компания «ТеплоМосква».
Такой основательный подход позволит смонтировать схему отопления двухэтажного дома, которую не придется переделывать впоследствии. На выбор есть 5 вариантов систем:
- самотечная (она же – гравитационная и конвекционная);
- однотрубная;
- двухтрубная;
- лучевая (иначе – коллекторная);
- водяные контуры напольного обогрева, называемые теплыми полами.
Примечание. Первая схема подразумевает естественную циркуляцию теплоносителя по трубам и сообщающийся с атмосферой расширительный бак. В остальных реализован принцип принудительной циркуляции с помощью насоса и работа под давлением (используется закрытый мембранный бачок).
Пример чернового проекта отопления 2-этажного особняка
Указанные системы допускается комбинировать друг с другом. К примеру, на первом этаже сделать теплые полы, а на втором собрать лучевую схему. Теперь подробно рассмотрим каждый вариант по отдельности.
Схема с естественной циркуляцией
Чтобы понять принцип действия гравитационной системы, изучите типовую схему, применяющуюся в двухэтажных частных домах. Здесь реализована комбинированная разводка: подача и возврат теплоносителя происходит по двум горизонтальным магистралям, объединенным однотрубными вертикальными стояками с радиаторами.
Справка. Существуют и другие способы организовать самотек на двух этажах, например, разводить стояки прямо от расширительного бака трубами меньшего диаметра. Схема материалоемкая, с виду напоминает паука, а монтаж доставит немало хлопот.
Как работает самотечное отопление двухэтажного дома:
- Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.
- Нагретый теплоноситель движется по вертикальному коллектору и распределяется по горизонтальным магистралям, проложенным с уклоном в сторону радиаторов. Скорость течения невелика – порядка 0.1-0.2 м/с.
- Расходясь по стоякам, вода попадает в батареи, где успешно отдает теплоту и охлаждается. Под воздействием гравитации она возвращается в котел по обратному коллектору, собирающему теплоноситель из остальных стояков.
- Прирост объема воды компенсируется расширительным баком, установленным в самой высокой точке. Обычно утепленная емкость располагается на чердаке здания.
Принципиальная схема самотечной разводки с циркуляционным насосом
В современном исполнении гравитационные системы оснащаются насосами, ускоряющими циркуляцию и прогрев помещений. Перекачивающий агрегат ставится параллельно подающей магистрали и функционирует при наличии электроэнергии. Когда свет отключается, насос бездействует, а теплоноситель циркулирует за счет гравитации.
Сфера применения и недостатки самотека
Назначение гравитационной схемы – теплоснабжение жилищ без привязки к электричеству, что актуально в отдаленных регионах с частыми отключениями света. Сеть самотечных трубопроводов и батарей способна работать вместе с любым энергонезависимым котлом либо от печного (раньше говорили – парового) отопления.
Разберем отрицательные стороны использования самотека:
Замечание. Последний отрицательный момент не играет особой роли – затраченная на производство тепла энергия никуда не денется. Она вернется в процессе остывания трубопроводов.
Чтобы выполнить требование №1 (смотри первый раздел) в условиях ненадежного электроснабжения, хозяину двухэтажного частного дома придется нести расходы на материалы – трубы повышенного диаметра и облицовку для изготовления декоративных коробов. Остальные минусы некритичны – медленный прогрев устраняется путем установки циркуляционного насоса, недостаток экономичности – монтажом специальных термоголовок на радиаторы и изоляцией труб.
Если разработку самотечной схемы отопления вы взяли в свои руки, обязательно учтите следующие рекомендации:
Важный момент. Все элементы гравитационной схемы, расположенные на чердаке двухэтажного дома, не забудьте тщательно утеплить, дабы не греть холодную крышу.
Расчет и проектирование самотечного отопления в коттедже сложной планировки стоит доверить специалистам. И последнее: магистрали Ø50 мм и более придется исполнять стальными трубами, медью либо сшитым полиэтиленом. Максимальный размер металлопластика составляет 40 мм, а диаметр полипропилена выйдет просто угрожающим из-за толщины стенок.
Плюсы и минусы однотрубной схемы
Маленький плюс однотрубной разводки: одну ветку проще упрятать в стену либо под полы, нежели две. Отопительная сеть легко комбинируется с другими типами систем, работающих с принудительной циркуляцией.
Двухтрубная разводка – просто и надежно
Расписывать алгоритм работы двухтрубной схемы нет нужды, поскольку он прост до безобразия. Мимо всех отопительных приборов проложены 2 трубопровода – подающий и обратный. По первому горячий теплоноситель поступает в батареи, где охлаждается и возвращается в котел через второй. Подключение соответствующее – одна подводка врезана в подачу, вторая – в обратку.
Классическая тупиковая разводка. Здесь показано 1 плечо на каждом этаже, при необходимости их количество можно увеличить до 2-3
В двухэтажных загородных домах применяется 2 типа двухтрубных систем:
- Тупиковая или плечевая. Подающая и обратная магистраль заканчивается на последнем радиаторе, по факту теплоноситель меняет направления движения и течет обратно к котлу.
- Попутная (кольцевая, петля Тихельмана). Трубопровод подачи заканчивается на последней батарее, а обратки – начинается от самого первого радиатора, проходит остальные обогреватели и возвращается к источнику тепла. Направление движения воды не меняется, отсюда и название.
Примечание. Обе системы функционируют принудительно от насоса и в подавляющем большинстве случаев работают под давлением 1-2,5 Бар. Делать их открытыми бессмысленно, проще и удобнее поставить мембранный расширительный бак рядом с котлом.
В петле Тихельмана вода после выхода из батареи не разворачивается, а течет в прежнем направлении (классическая попутка)
Двухтрубные схемы практически безупречны, поэтому начнем с перечисления недостатков:
- протяженные ветви с большим числом отопительных приборов требуют глубокой балансировки, но при количестве батарей 5-6 шт. проблем не возникнет;
- трубопроводы петли Тихельмана неизбежно натыкаются на дверные проемы, которые приходится огибать разными способами;
- отопительная сеть, собранная из полипропилена, обойдется дороже аналогичной однотрубной системы;
Минусов у двухтрубных схем действительно мало: они надежны, стабильны в работе, легко поддаются автоматической регулировке и одинаково хорошо функционируют с теплым полом, радиаторами и другими видами обогревателей. Плечи тупиковой разводки могут делаться разной длины и загруженности по числу батарей, а петля Тихельмана – образец гидравлического равновесия, не нуждающийся в балансировке.
Для справки. В дачном коттедже площадью до 200 м² удастся обойтись диаметрами труб 10-20 мм (внутренний), не более.
Принцип коллекторного распределения теплоносителя
Лучевая схема – это современная разновидность двухтрубной разводки, удовлетворяющая всем новым и старым требованиям: эффективность, экономичность за счет автоматизированного управления, полностью скрытая прокладка труб и так далее. В чем особенности системы:
- Теплоноситель от котла направляется в главный распределительный узел – коллектор.
- Радиаторы подключены подводками DN10-15 к гребенке по двухтрубной схеме, каждый к своей паре штуцеров на подающем и обратном коллекторе. Магистрали отсутствуют.
- Подводящие трубы утеплены и проложены скрыто по любому удобному маршруту – под напольным покрытием, за натяжными потолками либо в стенах.
- С помощью расходомеров коллектора (ротаметров) доступна ручная регулировка количества воды, направляемой к батарее. Если гребенку оснастить сервоприводами, подключенными к комнатному терморегулятору, управление потоком теплоносителя будет производиться автоматически.
Совершенство коллекторных схем отопления двухэтажных домов несколько омрачает высокая цена материалов. Гребенки с ротаметрами, трубный утеплитель, сервоприводы, - все указанные элементы стоят приличных денег. Недостаток второй: подобную систему сложно собрать в обжитых помещениях, не делая ремонта. Чтобы упрятать пучок трубопроводов, придется разобрать полы либо снять обшивку потолков.
Контуры напольного обогрева
Как и коллекторная схема, водяной теплый пол монтируется в процессе строительства или ремонта двухэтажного дома. Есть 2 способа устройства напольного обогрева:
- замоноличивание змеевиков из труб в цементно-песчаной стяжке;
- раскладка труб греющих контуров в без заливки стяжки.
Для справки. Бетонирование трубопроводов принято делать на первых этажах жилых зданий. Второй способ применяется для прокладки внутри деревянных перекрытий.
Концы труб Ø16 х 2 мм, уложенных змейкой либо улиткой, подсоединяются к гребенке, о которой говорилось выше и подробно рассказано . Коллектор со смесительным узлом или термоголовками RTL обеспечивает подачу в контуры теплоносителя с температурой не выше 50 °С.
Преимущества теплого пола очевидны – реальная экономия энергоносителей 15-20% за счет нагрева поверхности до температуры 20-25 °С и комфорт для проживающих в доме. Теперь о негативных моментах:
- Устройство теплого пола в двухэтажном жилище – затея не из дешевых. По стоимости материалов и монтажа это самый дорогой вариант отопления помещений.
- Греющие контуры, особенно в цементной стяжке, очень инертны в плане регулировки. Представьте, холодный монолит выходит на рабочий режим в течение суток. Чтобы комната не перегревалась, треть от потребной тепловой мощности должны поставлять батареи, быстро реагирующие на изменение температуры воздуха.
- В случае неисправности либо утечки воды в контуре бетонную стяжку придется ломать.
Способ устройства теплых полов без цементной стяжки
Невзирая на перечисленные проблемы, теплые полы используются домовладельцами все чаще – слишком уж комфортный обогрев и ощутима экономия топлива. В отличие от других систем отопления, греющие контуры абсолютно не портят интерьер помещений.
Выбираем подходящую схему
После ознакомления с применяемыми в двухэтажных домах системами отопления пришло время вернуться к вашему черновому проекту, где подобраны типы радиаторов и котла, определена расстановка данного оборудования и перечислены пожелания. Дальше выбираем схему в соответствии с рекомендациями:
Совет. Напольное отопление без радиаторной сети подходит далеко не всем. Чтобы прогреть помещение теплым полом, его поверхность придется довести до 30 °С и более. Длительное пребывание в такой комнате у многих вызывает ощущение духоты и дискомфорта.
В маленьком дачном домике на 2 этажа стоит сделать однотрубную систему из труб ППР. При 3-4 батареях на каждой ветви она будет работать безукоризненно. Использовать «ленинградку» в большом коттедже мы не рекомендуем. Подробнее о выборе разводки смотрите на видео от эксперта:
О совместимости с различными котлами
При выборе схемы отопления в двухэтажный дом нужно учесть тип источника тепла. Например, с настенным газовым котлом способны работать все системы, кроме гравитационной. При отключении электричества теплогенератор попросту остановится. Лучший вариант для самотека – энергонезависимый напольный агрегат либо кирпичная печь с водяным контуром (баком – котлом, но не змеевиком!).
Прямая стыковка самотечной разводки с твердотопливным котлом крайне нежелательна, хотя домовладельцы все равно это делают.
Из-за малой скорости движения и медленного отбора теплоты отопительный агрегат станет перегреваться и закипать, рано или поздно случится авария. Обязательно нужна буферная емкость, отбирающая лишнюю энергию, причем подключенная по всем правилам самотека – большими диаметрами и с уклонами. Сооружение выйдет громоздким и некрасивым.
Закрытые системы двухэтажных домов совместимы с любыми котлами, в том числе двухконтурными. Единственная рекомендация: при подключении к твердотопливным агрегатам лучше использовать , который не даст теплоносителю закипеть и предотвратит аварию.
Тепло в доме – важное условие для комфортного проживания. Так что от того, насколько ответственно вы подойдете к планированию , будет зависеть очень многое, начиная от здоровья домочадцев и заканчивая сохранностью всего здания. Тема сегодняшнего разговора – схема отопления 2-х этажного частного дома.
Как минимизировать теплопотери, создать в доме оптимальный температурный режим и при этом сэкономить на материалах и топливе – обо всем этом в нашем материале.
Читайте в статье
Для чего нужна схема отопления 2-х этажного частного дома и ее основные составляющие
Задача подбора оборудования для – не из простых. Для ее решения нужно обладать комплексом инженерных познаний, данными математика и практическим опытом. Профессионалы справляются с проектированием отопления для частного дома за несколько часов. У любителя на это может уйти несколько дней. В этом случае вам пригодится полезная и важная информация о формулах для расчета, типах и видах отопительных систем, особенностях отопительных приборов с разными теплоносителями.
Прежде всего, разберемся, что такое схема отопления. Это графический план, в котором обозначены все места размещения элементов системы отопления и способы их соединения в единую сеть.
В частном доме отопление может иметь только замкнутый контур по понятным причинам, ведь основной источник тепла находится в самом здании.
Самый простой пример схемы – единая замкнутая труба, которая опоясывает здание по периметру. Теплоноситель нагревается в и, постепенно остывая, проходит по контуру, возвращаясь к первоначальной точке чтобы снова согреться. Так раньше делали своими руками частных домов. Схема такого контура предельно проста, и, казалось бы, зачем изобретать что-то новое? Но у этой простой системы были значительные недостатки – полноценно прогревались только первые комнаты на пути от . Тем помещениям, которые находились в конце кольца отопления, не везло. Температурный режим там был неудовлетворительным. На стенках разрасталась плесень, и находится в них длительное время было некомфортно. Кроме того, для полноценного обогрева требовалась объемная , а с ней не установишь мебель к стенкам.
На смену ей пришли современные отопительные приборы, с изящными , разными теплоносителями и сложными системами разводки, позволяющими равномерно распределять тепло по всему дому.
Для большей эффективности в современных домах используют комбинированное отопление. Используют, к примеру, традиционный водяной контур с и , которые включают для обогрева ванной комнаты или в жилых помещениях.
В качестве генераторов тепла применяют на твердом или жидком топливе, теплонасосы, солнечные коллекторы и другие .
Кроме источника тепла, следует определиться, будет ли контур теплоносителя иметь принудительное или самотечное движение. Этот фактор – тоже один из важнейших в построении схемы. Для естественной циркуляции необходим тщательный расчет уклона трубы и . С принудительной циркуляцией немного проще, движение осуществляется с помощью электронасоса, но тепло в доме будет зависеть от наличия электроэнергии. Жители загородных домовладений знают, что как раз наличие этой электроэнергии зависит от многих факторов и не является гарантированным.
Еще один важный момент для выбора схемы – тип теплоносителя. В его роли может выступать вода, воздух или масло. Если выбор сделан в пользу воздуха – то это, скорее всего, или . Воздух можно обогревать с помощью электроприборов – или инфракрасных излучателей. Вода – наиболее часто используемый вид теплоносителя. Она хорошо держит тепло, легко нагревается. Для сохранности трубопровода в воду добавляют антикоррозийные вещества и устанавливают для сбора осадка.
Совет! Если отопление установлено на даче и обогрев здания носит периодический характер, в воду добавляют антифриз. Так в отсутствие хозяев теплоноситель не замерзнет и не разорвет трубы.
Масляные электрические обогреватели – отличный вариант, если вы можете позволить себе большие расходы на электроэнергию. Они эффективно нагревают помещение, долго держат тепло даже после выключения.
Подобрав тип отопления, особенности , контура и теплоносителя, вы можете приступать к созданию схемы. Вот несколько примеров того, как выглядит проект отопления:
Как выбрать источник тепловой энергии
Чаще всего источник тепловой энергии подбирают не из соображений экономии или удобства, а вынужденно, руководствуясь особенностями расположения жилья и удаленности его от необходимых коммуникаций. Если нет электричества, понятно, что установить электрические обогреватели не получится. Отсутствие магистрали сетевого газа заставит вас сделать выбор в пользу твердого топлива, а отсутствие подъездных путей к дому – и вовсе обратиться к альтернативным источникам энергии. Рассмотрим разные варианты отопления и их особенности.
Отопление частного дома электричеством: основные нюансы
Существует два способа электрического отопления в частном доме:
- с помощью , подключенных к сети;
- с помощью , являющегося частью системы отопления с радиаторами.
Споры о том, что лучше – отдельные калориферы или , продолжаются постоянно. Сторонники электро котлов в качестве аргумента приводят длительное сохранение тепла в системе. То есть традиционный теплоноситель медленно остывает, и, следовательно, такая система более эффективна и экономична. С другой стороны, конвекторы и масляные обогреватели нагревают комнату гораздо быстрее, а инфракрасные излучатели согревают предметы в помещении, каждый из которых становится своеобразной батареей.
Все бы хорошо, но учтите, что при выборе такого отопления вы попадаете в прямую зависимость от поставщика электроэнергии, а они, как говорилось выше, порой подводят.
Кроме того, электросеть в доме должна быть готова к такой нагрузке, ведь приборы отопления потребляют большое количество киловатт. То есть, хоть и не надо создавать проект отопления, придется тщательно подойти к разработке проекта электроснабжения жилища.
И последняя сложность, с которой придется столкнуться: стоимость электричества. На сегодняшний день расценки на электроэнергию достаточно высоки, не смотря на то, что наше государство производит его в огромных количествах, достаточных даже для продажи за рубеж. Такое отопление влетит вам в копеечку.
Если говорить о том, какая система больше подходит для двухэтажного дома, то прислушайтесь к мнению профессионалов. А они советуют использовать для многоэтажных конструкций закрытые системы, гарантирующие равномерный прогрев всего контура.
Варианты циркуляции в системе
Мы уже затронули тему принудительной или естественной циркуляции в закрытых и открытых системах. Следует дополнить, что принцип естественного движения теплоносителя подходит лишь для систем, обогревающих небольшие площади и оборудованных маломощными котлами. Максимальная длина трубопровода в таком контуре – 30 метров. Гравитационные системы отопления двухэтажных домов – большая редкость. Коэффициент полезного действия у такого отопления ниже, чем у конструкций с насосом.
Сравним основные плюсы и минусы обогрева с естественной или принудительной циркуляцией:
| Естественная | Принудительная |
| Плюсы | |
| Не зависит от источника электроэнергии | Можно использовать в помещениях со сложной геометрией и располагать трубы, исходя из соображений максимальной эстетичности |
| Экономична, так как не нуждается в дополнительном насосе | Удобно регулировать температурный режим в помещении |
| Не издает посторонних шумов и вибрации | Можно использовать для многоэтажных зданий |
| Простота в установке и обслуживании | Работает с трубопроводом небольшого диаметра |
| Работает еще какое-то время после отключения котла | Имеет длительный срок эксплуатации |
| Минусы | |
| Долго нагревается | Шум насоса во время работы |
| Не может использовать полимерные трубы | Зависимость от источника электроэнергии |
| Не подходит для многоэтажных зданий | |
| Схемы | |
Схема отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией | Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома |
Типы разводки их особенности
Схема разводки системы отопления в частном доме – результат работы инженерной мысли, не стоит недооценивать этот процесс.
Разводки можно условно поделить на три категории:
- по направлению на вертикальные или горизонтальные;
- по трубопроводу на двухтрубные или однотрубные;
- по направлению движения на тупиковые и встречные.
В проекте отопления двухэтажного дома должны присутствовать два вида из перечисленных категорий. Нельзя сказать, что какие-то из указанных видов являются хорошими или плохими, в каждом конкретном случае следует подбирать оптимальный вариант. Но как это сделать?
Первый выбор – однотрубная или двухтрубная разводка отопления в частном доме? В этом вопросе мнения расходятся кардинально, и следует изучить все аргументы, прежде чем прийти к решению.
Как выглядят однотрубные системы
Однотрубная система отопления частного дома выглядит как один контур с котлом и радиаторами. Он идеально подходит для строения в один этаж. Здесь всего один стояк, к которому подсоединены все остальные приборы.
Однотрубная система может быть горизонтальной или вертикальной, в зависимости от расположения стояка.
Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой:
Если такой тип системы применяется для двухэтажного строения, используют вертикальный стояк. Схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома с вертикальным стояком:
Преимущества и недостатки однотрубной разводки:
| Плюсы | Минусы |
| На установку такой системы потребуется меньше, ее легко монтировать своими руками. | Нельзя подключать к вертикальному стояку больше десяти радиаторов. Нижние этажи не получат достаточно тепла. |
| Стоимость системы будет гораздо ниже за счет меньшего количества материалов. | С такой разводкой нельзя использовать термоклапаны и регулировать температуру воздуха в конкретной комнате. |
| Для однотрубной разводки требуется установка циркуляционного насоса. Без него эффективность системы будет крайне низкой. |
К сведению! Современные радиаторы имеют регуляторы и клапаны, которые позволяют регулировать температуру даже при однотрубной разводке.
Что представляют собой двухтрубные системы
Двухтрубная система отопления с верхней разводкой дает теплоносителю подняться вверх и далее перемещаться к каждому радиатору по отдельности. Таким образом, к каждой подходит два трубопровода с входящим и исходящим потоком.
Пример схемы двухтрубной системы отопления двухэтажного частного дома:
Преимущества и недостатки такого контура:
| Минусы | Плюсы |
| В сравнении с однотрубной системой потребуются большие расходы на материалы. В такой системе намного больше переходников, кранов и прочей фурнитуры. | Равномерный прогрев всех помещений. Теплоноситель поступают в каждую батарею с одинаковой температурой. |
| В таком контуре можно использовать естественную циркуляцию. Нет необходимости в мощном электронасосе. | |
| Чтобы произвести ремонт радиатора, нет необходимости отключать весь контур. | |
| Есть сложности в установке двухконтурного отопления частного дома своими руками. | Можно использовать тупиковый или попутный способ движения теплоносителя. |
| Такой контур отлично подходит к зданиям с большой площадью. |
К сведению! Специалисты по системам отопления рекомендуют устанавливать на каждом радиаторе термокраны и сливные краны для срочного ремонта.
Немецкая практичность: схема Тихельмана
Инженер из Германии Альберт Тихельман первым предложил изменить принцип работы обратки в системе отопления. Смысл системы Тихельмана в двухэтажном доме в том, что все контуры циркуляции имеют одинаковую протяженность, что позволяет поддерживать постоянное равномерное давление.
Схема Тихельмана для двухэтажного дома:
Конструкция Тихельмана должна охватывать все здание, объединяя этажи. Специалисты рекомендуют дополнительно установить на каждом этаже насос для циркуляции теплоносителя. Некоторые рекомендуют устанавливать один общий вертикальный стояк и уже от него делать разводку по этажам. Для лучшей регулировки температурного режима в помещениях в контуре устанавливаются балансировочные краны. Они позволяют производить точную поэтажную настройку.
Что хорошо и что плохо в петле Тихельмана на два этажа:
| Плюсы | Минусы |
| Может использоваться в помещениях с любой геометрией | Увеличение длины трубопровода ведет к повышению расходов на материалы |
| В таком контуре есть возможность установки большого количества радиаторов | Нельзя использовать трубы маленького диаметра |
| Равномерный прогрев помещений | |
| Простота в монтаже | Есть сложности с прокладкой петли в нестандартных дверных и оконных проемах |
| Устойчивость к неблагоприятным факторам и долгий срок эксплуатации |
Сейчас система Тихельмана – одна из самых популярных среди владельцев загородных домовладений.
Современный стиль: схема «Ленинградка»
В классической системе отопления «Ленинградка» для двухэтажного дома батареи отопления выставляют на одном уровне по периметру здания. По расположению трубопровода она может быть вертикальной или горизонтальной. Для двухэтажного здания характерно использование вертикального трубопровода. Его сложнее монтировать, но эффективность работы такой системы намного выше горизонтальной.
Ленинградская система отопления, схема для двухэтажного дома:
В современном проектировании подобных систем активно используются , фитинги, и другое дополнительное оборудование, которое значительно повышает КПД контура. Для циркуляции теплоносителя можно использовать насос, но «Ленинградка» справится и с естественной циркуляцией.
Преимущества и недостатки схемы:
| Плюсы | Минусы |
| Вполне возможно осуществить монтаж отопления частного дома «Ленинградка» своими руками. Схема контура проста и доступна для начинающего мастера. | для составления проекта должны производить профессионалы |
| Высокая эффективность системы | |
| Сравнительно небольшие расходы на материалы для монтажа | Необходима настройка и балансировка системы |
| Можно ремонтировать радиаторы без отключения всего контура. |
Коллекторная система отопления: особенности и преимущества
У коллекторной схемы отопления двухэтажного дома есть главная отличительная особенность: к каждой батарее идет собственная подводка. Это дает возможность регулировать нагрев каждого радиатора или вовсе его отключить при необходимости. Основной элемент такого контура – коллектор. Это фрагмент трубы большого диаметра с одним входом и множеством исходящих трубок. К каждому выходу можно подключить свой контур.
Схема коллекторного контура:
Теперь о преимуществах и недостатках такой системы:
| Плюсы | Минусы |
| Каждым радиатором можно управлять по отдельности: регулировать температуру и отключать | Для обогрева здания с таким контуром потребует больше энергии |
| Для подобной системы можно использовать тонкие трубы и даже прятать их в толще стены | У системы высокий уровень гидравлического сопротивления, так что не обойтись без одного, а лучше нескольких насосов |
| Можно монтировать несколько контуров для разных этажей или помещений. Это очень удобно, если вы планируете делать в некоторых из них. | Функционирование системы зависит от электроэнергии. |
Чтобы лучше представить себе особенности коллекторного отопления двухэтажного дома, видео материал по теме:
Лучевая система отопления и ее схема
Использование лучевой системы отопления двухэтажного дома – один из самых эффективных вариантов. Он гарантированно обеспечит ваше жилище теплом и при этом позволит сэкономить на энергии. В этом случае потребуется установить не один, а несколько коллекторов, по одному на этаж. И, кроме того, на каждый этаж монтируется своя и подающая и обратная ветка.
Важно! Для лучевого отопления дома важно тщательно утеплить стены.
Схема лучевой разводки:
Положительные и отрицательные моменты:
Лучевая система отлично подходит для многоэтажных конструкций. Не смысла устанавливать ее в с небольшим количеством помещений.
Теплотехнический расчет системы отопления: для чего он нужен
Признак профессионального подхода к разработке схемы отопления – расчет теплопотерь. Нужно ли делать его, если речь идет всего лишь о частном домовладении в пару этажей?
Что даст нам такой расчет:
- установим, какой мощности потребуется котел;
- рассчитаем количество радиаторов для каждой комнаты;
- узнаем, в какую сумму будет обходиться обогрев дома;
- поймем, как можно избежать теплопотерь;
- определим вероятность разрушения стройматериалов и отделки от сырости и перепадов температур.
Сложность только в том, что трудно сделать расчет отопления частного дома своими руками. На это уйдет много времени и нервов. Так что, приступая к расчетам, запаситесь терпением и калькуляторами, упрощающими процесс.
Расчет мощности котла отопления по площади дома, формула
Если вы ошибетесь с выбором котла, учтите, что результатом будет перерасход топлива и уменьшение срока эксплуатации системы. Если котел работает на твердом топливе, то придется гораздо чаще производить его чистку.
Совет! Рассчитывая необходимую мощность котла, заложите небольшой запас на случай экстремального понижения температуры.
Перед началом расчет следует определить возможные теплопотери здания. Это очень сложная часть работы, требующая учитывать множество показателей.
На размеры теплопотерь влияют материалы стен, и . Следует учитывать наличие теплых полов и тип применяемой разводки. Организации, профессионально занимающиеся подобными расчетами, учитывают даже бытовую технику в доме, от которой может производится тепло в процессе эксплуатации. Но такая точность, в принципе, ни к чему.
В упрощенном варианте считается, что для средней полосы достаточно одного киловатта тепловой энергии для обогрева десяти квадратных метров площади. Таким образом, если площадь вашего дома, например, 100 квадратов, то следует прибрести котел с мощностью 10 киловатт. Такая норма соответствует стандартным помещениям со стандартной высотой потолков. Если же дом имеет нестандартные габариты, придется все же заняться расчетами.
Если дело всего лишь в высоких потолках, поступите просто: рассчитайте и примените коэффициент. Если взять за единицу стандартную высоту в 270 сантиметров, то при высоте, к примеру, в 320 сантиметров вы получите коэффициент 1.2. Его и применяйте. Таким образом, умножая наши десять киловатт (при ста квадратах) на 1.2 получим требуемую мощность в 12 киловатт.
Еще один важный коэффициент – климатический. То есть 1 киловатт – это для средней полосы России. А для северных регионов потребуется минимум 2, для подмосковья – 1.5, для юга – 0,9. При расчете следует это учитывать.
Отправить результат мне на почту
Расчет расширительного бака и его особенности
Задача расширительного бачка – поддерживать оптимальное давление в системе, не допуская гидроудара и разрыва трубопровода. При открытой системе расчет размера бака не особенно важен. Это просто емкость на чердаке. Лучше взять большой резервуар, чтобы вода не вылилась, даже если она закипит в трубах.
Гораздо сложнее, если система закрытая.
Для расчета потребуется вычислить полный объем контура с и радиаторами. В технической документации батарей есть указание на объем теплоносителя. Остается только посчитать объем трубопровода, используя формулы для шестого класса общеобразовательной школы. Понятно, что совершенно точной цифры вы не получите, да это и не важно. Возвращаясь к теме упрощенных расчетов, отметим, что в среднем на 1 киловатт мощности котла приходится примерно 15 литров теплоносителя при условии использования современного оборудования. То есть для нашего гипотетического дома в 100 квадратов и котла в 10 киловатт потребуется 150 литров воды. Дальше нужно применить формулу:
Объем бака = объем теплоносителя х 0.04 (4% - коэффициент расширения)/ величина эффективности мембраны в баке.
Последний показатель не сложно найти в технической документации к расширительному бачку. Если процедура показалась вам слишком сложной, используйте калькулятор.
