Схема отопления двухэтажного дома: виды и особенности

Отопление двухэтажного дома. Какие варианты существуют?


Двухэтажные дома завоевали большую популярность на просторах нашей страны. Их ценят не только за комфорт, но и за рациональное использование земельной площади, экономию строительных материалов и относительную простоту возведения. В то же время, грамотно организовать отопление двухэтажного жилья — задача не из легких. Здесь есть свои тонкости и секреты, без знания которых дом будет отапливаться неравномерно или неэффективно. Давайте обсудим основные системы отопления, которые можно рассмотреть для двухэтажного дома.

Отопление с естественной циркуляцией

Особенностью системы отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома является отсутствие насоса, создающего давление в трубах. Движение воды обеспечивается законами гидравлики и термодинамики, для чего трубы устанавливают под определенным углом друг к другу на заданной высоте. Хоть эта система и обладает несколько меньшей тепловой эффективностью, она является полностью автономной, то есть не зависит от электропитания и не расходует дополнительную энергию.

Отопление с естественной циркуляцией двухэтажного дома может выполняться как по однотрубной, так и по двухтрубной схеме. Достоинства и недостатки этих видов подробно рассмотрены ниже. Вот несколько особенностей, о которых нужно помнить при организации любого вида естественной циркуляции:

  • потребуются трубы большого диаметра, в противном случае движение воды будет затруднено;
  • недопустимо использование расширительных баков закрытого типа — это влечет создание избыточного давления и самотеком система уже работать не будет;
  • в качестве места расположения расширительного бака выбирают наивысшую точку трубопровода, в то время как котел располагают внизу, чаще всего — несколько ниже обратной магистрали.

При монтаже системы с естественной циркуляцией в двухэтажном доме неизбежен значительный перерасход материалов и снижение теплоотдачи. Подобные сложности оправданы лишь в одном случае — когда слишком велик риск перебое с электроэнергией в холодное время года.

Однотрубные системы отопления

Под однотрубной системой отопления двухэтажного дома понимается комплекс радиаторов, использующих для приема горячего теплоносителя и сброса остывшего одну и ту же магистраль. Это позволяет существенно экономить на материалах, однако влечет ряд недостатков:

  • требуется повышенная мощность котла;
  • температура воды в магистралях последовательно снижается от радиатора к радиатору;
  • каждый следующий радиатор должен иметь больше секций, чем предыдущий (что является следствием предыдущего пункта).

Таким образом, реализация однотрубных схем имеет смысл лишь в регионах с относительно мягким климатом для отопления небольших домов.

Отопление «Ленинградка»

Как несложно догадаться, эта схема отопления была разработана в Советском Союзе и повсеместно внедрялась в небольших зданиях северной столицы. Основой «ленинградки» является одна общая магистраль, идущая по периметру помещений ниже уровня установки радиаторов. Патрубки врезаются в нее сверху, а для перенаправления потока теплоносителя под каждым радиатором выполняют сужение трубы или устанавливают регулирующий вентиль.

Возможна как естественная, так и принудительная циркуляция. В первом случае рекомендуется устанавливать не более четырех радиаторов, во втором — не более шести. Подключение семи-восьми радиаторов возможно лишь после точных инженерных расчетов, при большем количестве потребителей тепла система считается неэффективной.

Альтернативные виды однотрубного отопления

Дальнейшей эволюцией «ленинградки» можно считать системы с разрывами магистрали и подрадиаторными перетяжками, которые играют роль «узких мест», перенаправляя поток жидкости. Это позволяет упростить основную магистраль, избавившись от сужений и вентилей, а также располагать радиаторы вдали от зоны прокладки основных труб. При достаточной мощности нагнетающего насоса в циклах принудительной циркуляции возможно некоторое увеличение отапливаемых площадей.

Двухтрубное отопление

Двухтрубная система отопления нашла применение в крупных двухэтажных домах, так как имеет значительно меньшие теплопотери от радиатора к радиатору. В структуру системы входят две основные магистрали: горячая и холодная. По первой нагретая жидкость подается к потребителям тепла, во вторую сбрасывается остывший теплоноситель. При этом магистрали не имеют никакой прямой связи друг с другом.

Расширительный бак устанавливается на отдельном первичном ответвлении горячей магистрали значительно выше трубопроводов. Обычно выбираются модели закрытого типа. Перед радиаторами могут врезаться вентили, позволяющие выборочно отключать от отопления отдельные комнаты, однако перекрытие слишком большого количества вентилей может привести к избыточному давлению и течам, особенно — в системах с принудительной циркуляцией и при неправильно проделанных тепловых расчетах.

Тупиковая схема и «петля Тихельмана»

Изначально все системы двухтрубного отопления работали по прямой тупиковой схеме. Это означало, что радиатор, первым получивший горячий теплоноситель, первым же и отдает остывший, что влечет последовательную потерю давления в радиаторах и снижение их эффективности. Пусть и не такое значительное, как при однотрубной компоновке. Тупиковая схема до сих пор применяется для отопления небольших зданий, так как требует значительно меньшего расхода материалов при монтаже и не так требовательна к мощности насоса.

Решение проблемы падения давления предложил инженер Альберт Тихельман. Он разработал реверсивную систему обратной подачи теплоносителя или, проще, обратную петлю. Таким образом, радиатор, первым получивший теплоноситель, сбрасывал его последним, а последний установленный радиатор сливал остывшую жидкость раньше, чем остальные. При этом, разумеется, вдвое увеличилась длина обратной магистрали. Тупиковая схема хорошо подходит для отопления двухэтажного дома.

Лучевая схема

Другой ветвью эволюции тупиковой системы отопления стала так называемая лучевая схема. Она предполагает наличие дополнительного узла — распределительного коллектора. Он необходим для разведения первичных и обратных магистралей к каждому радиатору в отдельности, что обеспечивает циркуляцию жидкости с равной температурой и равным давлением во всех элементах системы.

Дальнейшее усложнение отопительной системы по сравнению с тупиковыми и петличной схемами привело к еще большему расходу труб при прокладке магистралей. Тем не менее, это окупается высокой эффективностью. Требования к расширительному баку и нагнетающему насосу те же, что и в «петле Тихельмана».

Отопление теплыми полами

Главная «фишка» теплого пола — установка одного крупного, но маломощного «радиатора» в подпольное пространство, вместо использования системы стандартных навесных радиаторов. Это обеспечивает более равномерное распределение тепла, повышает комфорт в помещении и, при грамотной реализации системы, снижает энергозатраты. Однако и теплый пол не лишен своих недостатков. К ним можно отнести:

  • длительное время прогрева полностью остывшего помещения;
  • возможность возникновения конденсата ввиду почти полной изолированности от внешних факторов;
  • сложности расчета и монтажа системы.

В ходе недавних исследований отмечено, что помещение с теплым полом при прочих равных факторов можно прогревать до температуры на 2ºC ниже, чем помещение с классическим отоплением, и это никак не скажется на комфорте человека. Один этот факт позволяет экономить до 10-15% энергии.

Сегодня довольно часто теплый пол применяют в отоплениидвухэтажного дома. Система может выступать в качестве основной, но для этого важно сделать все теплотехнические расчеты.

Отопление газовым котлом

Газовые котлы являются основным источником энергии в большинстве современных отопительных систем. Они гарантируют высокую производительность при относительно низких энергозатратах, отличаются высокой надежностью и безопасностью, конечно, при соблюдении всех норм и правил монтажа.

Тем не менее, в последние годы отмечается тенденция постоянного роста цен на природный газ, что вскоре приравняет удельные расходы на его приобретение с расходами на содержание электрической отопительной системы. А двухэтажные дома чаще всего строятся с большими площадями. До тех пор, пока сохраняется доступность газа, топить свой двухэтажный дом рекомендуем газовым котлом.

Какую схему отопления выбрать?

При выборе конкретного типа отопительной системы следует руководствоваться, в первую очередь, характеристиками здания, обращать внимание на доступность электричества и финансовых возможностей.. Если у Вас есть инженерные документы, загляните в них, как правило, так указаны все нужные цифры. В противном случае придется выполнять все измерения самостоятельно. Необходимый минимум — площадь пола, объем помещения, толщина и материал несущих стен и перегородок.

После этого стоит проанализировать климатические особенности региона, стоимость и доступность различных видов энергии. На основе этих данных осуществляется первичный выбор вариантов организации отопления, после чего просчитываются планируемые затраты на их приобретение и монтаж, а также будущее содержание. Именно экономические показатели, как краткосрочные, так и стратегические, являются решающими при выборе конкретного вида отопления.

Если с финансами наблюдаются сложности, наличие света нестабильно, а из энергоносителей только уголь, то возможно стоит смотреть в сторону простых однотрубных систем отопления. Если есть газ, стабильная подача света и позволяют финансы, то можно смотреть в сторону двухтрубных и лучевых систем отопления двухэтажного дома.

Варианты систем отопления двухэтажного частного дома

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:

  1. В доме всегда должно быть тепло.
  2. Минимальный расход энергоносителей – природного газа, дров, электричества и так далее.
  3. 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 отопительные приборы. 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).

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:

  1. Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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 на байпасе 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:

  • из-за малой скорости протока нужно повышать расход теплоносителя за счет применения труб большого диаметра, иначе радиаторы не прогреются;
  • чтобы «подстегнуть» естественную циркуляцию, горизонтальные участки прокладываются с уклоном 2—3 мм на 1 м магистрали;
  • здоровые трубы, идущие под потолком второго этажа и над полом первого, портят внешний вид комнат, что заметно на фото;

Из-за слишком большого отступа от потолков спрятать трубу за облицовкой весьма затруднительно

  • затруднено автоматическое регулирование температуры воздуха – на батареи нужно покупать только полнопроходные термостатические клапаны, не препятствующие конвективной циркуляции теплоносителя;
  • схема неспособна работать с теплыми полами и в 3-этажном доме;
  • увеличенный объем воды в отопительной сети подразумевает длительный прогрев и большие затраты топлива.
  • 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.

    Советы по проектированию

    Если разработку самотечной схемы отопления вы взяли в свои руки, обязательно учтите следующие рекомендации:

    1. Минимальный диаметр вертикального участка, идущего от котла, — 50 мм (имеется в виду внутренний размер условного прохода трубы).
    2. Горизонтальный раздающий и собирающий коллектор допускается уменьшить до 40 мм, перед последними батареями – до 32 мм.
    3. Уклон 2—3 мм на 1 м. п. трубопровода делается в сторону радиаторов на подаче и котла – на обратке.

    Даже большие трубы можно прокладывать скрыто (на фото справа). Слева – типичный монтаж с открытыми коммуникациями

  • Входной патрубок теплогенератора должен располагаться ниже батарей первого этажа с учетом уклона обратной магистрали. Возможно, в котельной придется сделать небольшой приямок под установку источника тепла.
  • На подводках к отопительным приборам второго этажа лучше поставить прямой байпас малого диаметра (15 мм).
  • Верхний раздающий коллектор постарайтесь уложить на чердаке, чтобы не вести под потолками комнат.
  • Используйте расширительный бак открытого типа с патрубком перелива, выведенным на улицу, а не в канализацию. Так удобнее следить за переполнением емкости. С мембранным бачком система работать не будет.
  • 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

    Однотрубная система отопления двухэтажного частного дома способна нормально функционировать только с принудительной циркуляцией от насоса. Конструкция следующая: по периметру этажа проходит одна магистраль, куда подключены все батареи. То есть, коллектор одновременно играет роль подачи и обратки.

    Система «ленинградка» компактна и отлично работает с небольшим числом отопительных приборов

    Работа однотрубной схемы, получившей название «ленинградка», довольно сложна:

    1. Если трубопроводы рассчитаны верно, то в каждый радиатор затекает приблизительно 1/3 горячей воды. Оставшиеся 2/3 объема двигаются по магистрали дальше.
    2. Теплоноситель, прошедший батарею, избавляется от тепла и возвращается обратно в коллектор, понижая температуру потока на 1—2 °С.
    3. Охлажденная вода течет к следующему радиатору, где процесс разделения и слияния потоков повторяется. Температура теплоносителя в коллекторе снова падает. Сколько батарей подключено к кольцевой магистрали, столько раз вода охладится.
    4. Пройдя последний отопительный прибор, холодный теплоноситель возвращается в котел.

    Важное условие нормальной работы системы: диаметра главной магистрали должно хватать на подачу тепла всем батареям. По факту применяются трубы размером 25—32 мм (DN 20—25) при подводящих патрубках радиаторов Ø15 мм (внутренний диаметр DN10).

    Сторонники «ленинградки» называют ее главным плюсом низкую стоимость материалов и монтажа. Мы согласимся с утверждением, но с оговоркой: если производить сборку дешевым полипропиленом.

    Однотрубную разводку проще заложить в строительные конструкции

    Однотрубная схема отопления, сделанная в двухэтажном доме из металлопластика, сшитого полиэтилена или металла, обойдется дороже двухтрубной из-за цены фитингов. Точный расчет предоставит наш эксперт Владимир Сухоруков ниже на видео.

    Минусы «ленинградки» выглядят так:

    • поскольку каждый последующий радиатор получает более остывший теплоноситель, нужно наращивать число секций для нагрева дальних комнат;
    • чтобы не подбирать количество секций наобум, нужно произвести расчет остывания воды;
    • максимальное число эффективно работающих батарей на одной ветви – 5—6 шт., иначе придется нарастить диаметр раздающей трубы до 40—50 мм;
    • закольцованную магистраль сложнее провести по дому – мешают дверные проемы, особенно на втором этаже;
    • отопительные приборы влияют друг на друга, что затрудняет организацию автоматического регулирования.

    Пример. Представьте, что на всех радиаторах установлены термоголовки. Если в первой комнате воздух прогрелся до установленной температуры, термостат закроет проход теплоносителя в батарею. Тогда к остальным приборам пойдет более горячая вода, что заставит сработать остальные радиаторные клапаны.

    Система отопления двухэтажного дома

    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

    Коллекторная

    Последовательная

    ДОСТОИНСТВА

    Температура каждого радиатора регулируется независимо и с одного места

    Сравнительно небольшой метраж труб

    Теплоноситель распределяется равномерно без дросселирования

    НЕДОСТАТКИ

    Большой расход труб

    Неравномерный нагрев радиаторов

    Необходим скрытый монтаж трубопровода

    Необходимость установки регулирующей арматуры на каждый радиатор отдельно

    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

    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.

    Расчет теплопотерь ограждающих конструкций

    Его проще выполнить с использованием онлайн калькулятора (в интернете присутствует их достаточное количество). Однако результаты окажутся точнее, если воспользоваться соответствующей программой, к которой имеется развернутое объяснение. К примеру, можно скачать программу и видеоуроки к ней.

    Теплопотери ограждающих конструкций – Тп, Вт;

      • kвс – коэффициент теплопередачи внешних стены, Вт/(м 2 ×°C);
      • fвс – площадь внешних стены;
      • tр – температура воздуха внутри помещения, °C;
      • ti – температура воздуха снаружи сооружения, °C.

    kвс рассчитывается по формуле:

      • d1 – толщина основного материала стены, мм;
      • λ1 – теплопроводность материала, Вт/(м×K);
      • d2 – толщина утеплителя, мм;
      • λ2 – теплопроводность утеплителя, Вт/(м×K);
      • dn, λn – аналогичные показатели последующих слоев – черновой штукатурки, внешних и внутренних отделочных материалов;
      • αвн – показатель теплоотдачи воздуха стене изнутри помещения;
      • αнар – показатель теплоотдачи стены наружному воздуху.

    Все коэффициенты для расчетов берутся из нормативных документов – СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» (актуализированная редакция СНиП 23-02-2003). Таким же образом исчисляется расчёт теплопотерь через кровлю, оконные и дверные проемы, подвальное помещение. Все полученные данные суммируются.

    Расчет мощности котла

    Иногда мастера подбирают мощность котла и радиаторов по упрощенной методике – на каждые 10 м 2 площади помещения необходим 1 кВт мощности теплогенератора +12…15% резерв. Точнее тепловая мощность оборудование рассчитывается по следующей формуле:

      • Мк – мощность котла;
      • Тп – расчетные теплопотери дома.

    Важно! Следует учитывать, что в этой формуле теплопотери должны включать расход тепла на вентиляцию помещений.

    Затраты тепла на вентилирование

    Этот вид теплопотерь (ε, Вт) для проектирования схемы отопления двухэтажного дома рассчитывается:

      • Ln – объем удаляемого воздуха, принимается 3 м 3 /час на 1 м 2 площади помещения;
      • ρ – плотность воздуха внутри дома, принимается 1,1 кг/м 3 ;
      • C – удельная теплоемкость воздуха, принимается 1 кДж/(кг×K);
      • tp – температура воздуха внутри дома, °C;
      • ti – температура воздуха снаружи строения, °C;
      • k – показатель учета встречного теплового потока, принимается 1.

    Гидравлические расчеты для схемы отопления

    В маркировке любого циркуляционного насоса, среди прочих, особенно важны две следующие цифры, к примеру, 25/40 или 25/80. Первая – соединительный размер, вторая – высота подачи жидкости. При этом основное назначение циркуляционного насоса состоит в преодолении гидросопротивления контуров отопления. На практике, насосы с маркировкой 25/60 способны обеспечивать циркуляцию теплоносителя в радиаторных схемах с 15 тепловыми приборами или теплых водяных полов до 130м 2 .

    Чтобы точнее подобрать параметры насоса необходимо рассчитать гидравлическое сопротивление системы.

    Гидропотери в трубопроводе

    Потери напора от трения теплоносителя в трубах:

      • ΔPpt – снижение напора в трубопроводе из-за трения, Па;
      • R – удельные потери напора от трения (указываются в документации производителей труб), Па/м;
      • L – общая длина трубопроводов, м.

    Гидропотери в местах максимального сопротивления

    Местами максимального сопротивления считаются фитинги, запорная арматура, любые устройства и оборудование врезанные в систему:

      • ΔРс – снижение напора в точках сопротивления, Па;
      • Σξ – сумма показателей гидросопротивления на всех участках;
      • V – скорость теплоносителя, м/с;
      • ρ – плотность теплоносителя .

    Расчет скорости теплоносителя

      • V – скорость теплоносителя;
      • m – расход теплоносителя, кг/с;
      • ρ – плотность теплоносителя, кг/м 3 ;
      • f – площадь сечения трубы, мм.

    Расчет расхода теплоносителя

      • Q – общая мощность системы отопления, кВт;
      • Ср – удельная теплоемкость воды принимается 4,19 кДж/(кг×°С);
      • ΔPt – разница температур подачи и обратки, °C.

    Расчет объема бака

    Независимо от его типа (закрытый, открытый), упрощенно его емкость можно принять на 10-15 % больше объема всего теплоносителя в системе.

    Заключение

    Схема отопления для двухэтажного дома – это сложная инженерная система, включающая множество взаимосвязанных элементов. Их расчет и подбор таит множество нюансов, изучение которые лучше доверить профильным инженерам.

    Самостоятельное упрощенное проектирование отопительных коммуникаций также возможно. При этом обязательно следует согласовывать свои действия с практикующими специалистами с соответствующей квалификацией.

    Схемы и варианты отопления в двухэтажном доме

    Люди, проживающие не в уютных и шумных квартирах, а в загородных домах, отлично знают, что для поддержания порядка нужно быть специалистом буквально во всем. Сюда можно отнести не только ландшафтный дизайн, строительные и ремонтные работы, но также инженерные и коммуникационные сети – последнее особенно актуально, если доделываешь купленный дом (или возведенный своими силами).

    Одним из важнейших моментов является обогрев дома, поэтому грамотно подобранная схема отопления двухэтажного дома – залог будущего комфорта его обитателей. Конечно, хорошо было бы иметь теплотехнический багаж знаний за спиной, но если такого нет, то приходится довольствоваться тем, что есть и рассчитывать лишь на собственные силы. Итак, попробуем вам помочь разобраться с основными схемами, их особенностями, а также тем, какую из них выбрать для дома.

    Какие схемы отопления бывают?

    Ниже мы привели основные критерии, которые следует учитывать при выборе той или иной схемы для дома в два этажа.

    • Геометрия здания.
    • Проведена ли электроэнергия, а также другие аналогичные факторы.
    • Каков тепловой источник, где он располагается.
    • Какой теплоноситель используется, как он циркулирует.
    • Количество этажей (в нашем случае их два).

    Главных из всех приведенных критериев – это именно способ циркуляции носителя тепла. Она может быть естественной (в таком случае жидкость перемещается по магистралям за счет температурной разницы) и искусственной (когда жидкость движется под напором, созданным специальным прибором – циркуляционным насосом). В обоих случаях вода двигается по системе одинаково.

    О естественной циркуляции

    Схема, в которой движения воды инициируется естественным путем, встречается достаточно редко. Это потому, что для нее требуется достаточно большой диаметр трубопроводов, да и бак расширительный нужно установить – он будет компенсировать расширение носителя тепла во время повышения температуры.

    Обратите внимание! Бак этот должен устанавливаться только в наивысшей точке системы!

    Зачастую для бака выбирают теплое и «уютное» местечко – чердак дома. Прибор утепляют, а также оснащают специальной «дыхательной» трубкой и емкостью, куда бы выливалась лишняя вода. Если случится перелив. Данная схема отопления двухэтажного дома требует, чтобы трубопровод устанавливался под уклоном, направленным от котла к самому дальнему отопительному прибору. Иными словами, туда, куда движется носитель тепла. Эту особенность воплотить порой достаточно сложно.

    Подробнее о выборе и установки расширительного бака, читайте здесь

    Не обойтись без такой системы в двух случаях:

    • когда в доме нет электричества;
    • когда нет места, чтоб установить циркуляционный насос.

    Более того, если часть системы отключить, то распределить жидкость по оставшейся части будет достаточно сложно. Но есть у системы преимущества – главное из них в том, что она полностью автономна. Если вы будете использовать с ней котел на твердом топливе, то станете независимым от центрального энергоснабжения.

    Обратите внимание! Рассчитать естественную систему отопления достаточно сложно: здесь и гидравлический расчет, и перепады, и разного рода сопротивления. Если всего этого не сделать, то о работоспособности системы не будет и речи.

    О принудительной циркуляции

    Более широко применяется искусственная циркуляция жидкости в системе отопления. Ее главное преимущество в том, что она способна подойти под любую схему отопления и диаметр трубопровода (к слову, последний должен быть как раз таким, чтобы обеспечить хорошую теплопередачу, ни больше, ни меньше). Это выгодно отличает ее от циркуляции естественного характера.

    Но для работоспособности необходимо установить циркуляционный насос – его нужно поставить на обратном или подающем направлении системы, не имеет значения – который бы вынуждал жидкость перемещаться по магистрали. Такие факторы, как количество этажей, геометрия, наклон труб и прочие здесь не столь важны. Более того, современные модели котлов уже комплектуются подобными насосами.

    Единственным минусом данной схем отопления является то, что она полностью зависит от электроэнергии. Конечно же, можно решить эту проблему покупкой генератора, допустим, дизельного, который будет запасным вариантом на случай отключения электричества. Это очень удобно, это предотвратит заморозку системы и это… дополнительные затраты.

    Разновидности разводки отопительной системы

    Существует не одна схема отопления двухэтажного дома с точки зрения разводки труб:

    1. Однотрубная.
    2. Двухтрубная.
    3. Нижняя разводка.
    4. Верхняя.
    5. Поэтажная разводка.
    6. «Стояковая» и другие.

    Конечно, не все они подходят для частного дома, в особенности двухэтажного.

    Обратите внимание! Для дома в два этажа желательно использовать нижнюю разводку. Это можно объяснить тем, что отопительный прибор зачастую располагается в подвальном помещении, в крайнем случае – на первом этаже (вспомните, на кухне).

    Такая особенность диктует свои правила: разогретую воду лучше подавать вверх, по трубам и стоякам нижнего подключения. Это очень удобно, так как вы сможете в любое время отключить нужный вам стояк, даже когда система работает (для этой цели монтируются специальные запорные клапаны). Помимо того, в нижней точке устанавливается кран для спуска воды, а в верхней – для спуска накопившегося в системе воздуха.

    Не менее распространена и поэтажная подводка, которая может быть на одну и на две трубы. здесь каждая ветка покрывает не какую-то часть помещения, а тот или иной этаж. Хотя если затевается ремонт одной из веток во время обогрева, то это становится весьма невыгодным. Ведь если у стояковой системы без тепла остается лишь несколько помещений, то в данном случае речь идет о целом этаже. Такая система нашла применение в нестандартных планировках домов, когда другие неприемлемы.

    Однотрубное отопление

    Данная схема отопления двухэтажного дома крайне проста и не требует очень большого количества материалов. Она весьма популярна еще со времен СССР и называется еще «Ленинградкой». Но невысокая стоимость не всего есть хорошо, поэтому перейдем к минусам. Выбрав такую систему, вы должны максимально точно все рассчитать (особенно если речь идет о больших помещениях), кроме того, ее эффективность достигает должного уровня лишь при незначительной протяженности трубопровода. Еще отметим, что данная система в сочетании с естественной циркуляцией дает плохие результаты.

    Если же площадь дома небольшая, то подобных проблем у вас не будет.

    Обратите внимание! Если дом будет иметь несколько квартир, то оптимальный вариант – по одной трубе на этажах и по две – между ними.

    Также учтите тот факт, что большое количество арматуры, которую следует закупить для регулирования процесса теплоотдачи в разных уголках дома, может обойтись в кругленькую сумму, уменьшив тем самым пресловутую экономию средств. Более того, при наличии данной схемы достаточно трудно оборудовать индивидуальный обогрев (если того требуют условия).

    Небольшое заключение: система с одной трубой эффективна лишь при незначительных площадях. Если же понадобится счетчик тепла, то подводка все равно будет состоять из двух труб.

    Узнать подробнее о монтаже и принципах работы такой системы вы можету тут

    Двухтрубное отопление

    Характеризуется наилучшей устойчивостью, идеальный вариант для дома в два этажа. Такую систему еще называют лучевой, хотя это не одно и то же.

    Под лучевой схемой подразумевается также система из двух труб, но к каждому радиатору будет подводиться отдельная труба от гребенки-распределителя, который устанавливается приблизительно в геометрическом центре дома.

    Преимущества данного способа заключаются в простоте регулировки процесса. В итоге мы имеем нечто схожее с подключением электрических приборов, когда каждый радиатор получает ровно столько тепловой энергии, сколько ему требуется для обогрева помещения, в котором он размещен. Таким образом, соблюдается общий баланс.

    Двухтрубную систему крайне легко регулировать (в особенности, если она оборудована циркуляционным насосом). При этом количество этажей не имеет значения в принципе – гидравлика магистралей практически не влияет на эффективность отопления. Но если дом проектируется вместе с системой отопления, то можете проложить трубопровод под поверхностью пола и оборудовать именно лучевой способ обогрева. Для него зачастую требуется меньше средств, чем для однотрубного, да и настраивать ее в разы проще.

    Детально ознакомится с устройством такой системы можно в этой статье

    Делаем небольшие выводы

    Еще раз отмечаем, что универсальная схема отопления двухэтажного дома в природе не существует. Нет такого метода, который подходил бы для всех случаев. Установку системы, а особенно ее проектирование, лучше доверить специалистам. Так вы сэкономите не только время и силы, но и деньги, как не парадоксально это звучит.

    Теперь – непосредственно к выводам, что мы сегодня выяснили в данной статье.

    • Если ваш дом только проектируется и вы можете пока еще выбирать способ разводки (собственно, если особенности пола это позволяют), то рекомендуется выбрать именно лучевую схему. Так установка, настройка и дальнейшая регулировка будут существенно проще.
    • Если же дом достаточно большой и есть вероятность, что в нем будет несколько хозяев, то потребуется учет. Для этого выбираем комбинированную систему или же систему на две трубы (это может быть и одна труба, если речь идет об одной квартире или офисе).
    • Наконец, если ваш дом относительно небольшой, и вы планируете установить в нем водяное отопление, то идеальный вариант в данном случае – система на одну трубу, циркуляция при этом может быть как естественной, так и искусственной.

    Схема отопления двухэтажного дома: виды систем с принудительной циркуляцией, рейтинг 10 лучших насосов

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

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

    Схема отопления двухэтажного дома

    Классификация отопления

    Виды источников тепловой энергии — теплогенераторов

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

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

    Печи и камины до сих пор используются в загородных домах

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

    Перспектива будущего — энергонезависимые дома

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

    Редактор категории “строительство” на портале Stroyday.ru. Специалист по инженерным системам и водоотведению.

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

    Виды теплоносителей

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

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

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

    Типы антифризов для системы отопления

    Редактор категории “строительство” на портале Stroyday.ru. Специалист по инженерным системам и водоотведению.

    Различные антифризы плохо «уживаются» с алюминиевыми радиаторами, некоторыми уплотнениями и трубами. Помимо этого теплоносители с содержанием этиленгликоля ядовиты. Поэтому использовать такие составы нужно только в тех случаях, когда без них просто не обойтись.

    Виды отопительных приборов

    Отопительные приборы можно разделить на два основных класса:

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

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

    Типы радиаторов отопления

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

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

    Чугунные секционные радиаторы — нестареющая классика

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

    Алюминиевые радиаторы: современный дизайн

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

    Панельные радиаторы: отличный выбор для современных систем отопления

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

    Цены на популярные модели радиаторов отопления

    Схемы отопления двухэтажного дома

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

    Схема отопления дома с естественной циркуляцией

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

    Система с естественной циркуляцией

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

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

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

    Один из вариантов реализации гравитационной системы отопления в двухэтажном доме

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

    Системы с естественной циркуляцией, естественно, имеют преимущества:

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

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

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

    Системы отопления с принудительной циркуляцией

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

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

    Недостатками систем с принудительной циркуляцией являются:

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

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

    Циркуляционный насос: сердце современной системы отопления

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

    Какую схему отопления выбрать для двухэтажного дома

    Существует добрый десяток вариантов водяных отопительных систем, применяемых в загородных коттеджах высотой более одного этажа. Если вы не слишком подкованы в данной области, но решили сделать монтаж самостоятельно, то без дополнительной информации выбрать подходящий тип разводки будет непросто. Так что первая задача – выяснить, какая схема отопления двухэтажного дома лучше подойдет в вашем случае, причем не только с технической точки зрения, но и с финансовой. Решение обязательно найдется в одном из разделов нашей статьи.

    Классификация систем

    Для начала мы предлагаем перечислить все варианты схем водяного отопления, реализуемые в 2-этажных жилых зданиях, и классифицировать их по определенным признакам. Итак, по способу подачи теплоносителя в помещения системы делятся на такие группы:

    1. Однотрубная. Ее особенность – подключение обеих подводок от батарей к одному магистральному трубопроводу, который одновременно служит подачей и обраткой.
    2. Двухтрубная. В данном случае отопительные приборы получают нагретую воду из одной трубы, а после теплоотдачи возвращают в другую.
    3. Коллекторная. Здесь каждый радиатор питается от отдельной линии, состоящей из 2 трубопроводов – подающего и обратного. Все магистрали, прокладываемые в полу, сходятся к распределительной гребенке (коллектору), отсюда и второе название схемы – лучевая.
    4. Системы напольного отопления аналогичны коллекторным, только в роли обогревателей выступают контуры из труб, замоноличенных в стяжку либо вмонтированных в перекрытие. Распространенное название – теплые полы.

    Примечание. Двухтрубные разводки бывают двух типов – тупиковые и попутные. Разницу между ними мы рассмотрим далее.

    По способу движения воды в магистралях отопительные сети делятся на 2 вида – с естественным и принудительным побуждением. В первом случае нагретый теплоноситель, чья масса меньше охлажденного, за счет гравитации стремится течь по трубам вверх, благодаря чему и возникает медленная циркуляция (скорость 0,1—0,2 м/с). В коллекторных системах и теплых полах гравитационный способ не используется – слишком малы уклоны и диаметры труб.

    Во втором варианте вода проталкивается по магистралям циркуляционным насосом, устанавливаемым неподалеку от котла. Скорость течения лежит в диапазоне 0,3—0,8 м/с в зависимости от мощности агрегата и гидравлического сопротивления трубопроводной сети. Принудительная циркуляция успешно внедряется в любые схемы водяного отопления.

    Справка. В проектах на отопление двухэтажного дома нередко предусматриваются комбинированные схемы, если это выгодно или создает дополнительный комфорт. Например, первый этаж зачастую обогревается теплыми полами, а второй – радиаторами, подключенными двухтрубным методом.

    Последний признак, по которому ведется классификация – давление в отопительной сети. Если теплоноситель контактирует с атмосферой через расширительный бак, то избыточного давления в системе нет и она считается открытой. Когда же бачок герметичен, то напор воды в трубопроводах достигает 2 Бар, а схема называется закрытой.

    Особенности однотрубной разводки

    Принцип работы закрытой горизонтальной схемы (иначе – ленинградки), изображенной ниже на рисунке, довольно прост и одновременно сложен. Изобразим его в виде алгоритма:

    1. Нагретый теплоноситель, дойдя по магистрали до первого радиатора, разделяется на 2 потока. Примерно 2/3 объема воды продолжает двигаться по прямой линии, а 1/3 затекает в батарею. Так происходит благодаря разнице диаметров (магистраль – 25 или 32 мм, а подводка – 16 мм).
    2. Охладившись, вода из обогревателя снова попадает в общий трубопровод, где смешивается с горячим теплоносителем, идущим от котла.
    3. В следующий отопительный прибор поступает третья часть смеси, чья температура на 1—3 °С ниже начальной. Цикл охлаждения и смешивания повторяется, в результате чего температура теплоносителя падает от батареи к батарее.

    Важный момент. Чтобы обеспечить требуемую теплоотдачу во всех комнатах, следует повышать мощность радиаторов (читай: количество секций) по мере отдаления от теплогенератора, ведь дальние приборы получают меньше тепла. Поэтому их количество на каждой линии не должно превышать 5 шт.

    Однотрубная разводка с вертикальными стояками и верхней подачей теплоносителя, изображенная на картинке, более уместна в двухэтажном доме, нежели горизонтальная. Она работает стабильнее за счет того, что каждый стояк нагружен 2—4 радиаторами, а раздача происходит равномерно. Вдобавок ее можно сделать самотечной, если применить горизонтальные коллекторы Ø50 мм и провести их с наклоном 1 см на метр длины. Диаметр стояков – 25 мм для двух обогревателей и 32—40 мм для четырех.

    Вертикальную систему закрытого типа можно смонтировать и на 3 этажа

    Недостаток вертикальной системы – прохождение стояками межэтажного перекрытия в нескольких точках, что затрудняет ее монтаж своими руками. Есть и второй минус: идущие из потолка трубы не слишком хорошо смотрятся в интерьере комнат, а магистрали из полипропилена нельзя прокладывать скрыто. Чтобы их запрятать, следует использовать полиэтиленовые либо металлопластиковые трубы. Подробнее о расчете и проектировании однотрубных сетей отопления расскажет опытный мастер в своем видео:

    Популярный вариант – двухтрубная схема

    Тупиковая система отопления двухэтажного частного дома – это наилучшее решение по соотношению цена — качество. Она проста в исполнении и надежна в работе, особенно когда в ней организована принудительная циркуляция воды. Гравитационные двухтрубные разводки тоже вполне работоспособны, но не пользуются популярностью из-за большого количества толстых труб, которые надо проложить по всем помещениям.

    Типовая схема теплоснабжения двухэтажного дома, показанная на картинке, работает очень просто: теплоноситель распределяется по батареям с помощью подающих трубопроводов, а после остывания в радиаторах возвращается в котел по второй линии. Как правило, проектом предусматриваются ветви одинаковой протяженности и нагрузки с примерно равным числом отопительных приборов.

    Примечание. Одинаковая длина ветвей и количество батарей на них – вопрос не принципиальный. Если в силу обстоятельств одна линия выходит короче другой, то гидравлическое равновесие между ними достигается путем балансировки.

    Распределение на 2 этажа

    Помимо стабильности и надежности в работе, двухтрубная разводка имеет и другие достоинства:

    • как закрытая, так и открытая система способна эффективно работать вместе с различными источниками тепла – твердотопливным, газовым либо электрокотлом;
    • толковый домовладелец может ее спроектировать, собрать и наладить своими руками;
    • все радиаторы получают воду с одинаковой температурой;
    • схема хорошо поддается регулированию и автоматизации;
    • это оптимальный вариант с точки зрения финансовых вложений.

    Почему двухтрубная разводка для двухэтажного дома обойдется дешевле однотрубной? Очень просто: диаметры магистралей и соединительных фитингов у нее меньше, а значит, и цена ниже. Вдобавок установленные на батареи автоматические термостаты не будут влиять на теплоотдачу соседних обогревателей, как при однотрубной раздаче.

    Петля Тихельмана — первый прибор на подаче является последним на обратке и наоборот

    Попутный вариант двухтрубной сети под названием петля Тихельмана отличается от тупикового одинаковым направлением течения воды в подающей и обратной линии. Это позволяет идеально уравновесить систему без балансировки, но создает сложности при монтаже (трубами нужно обходить дверные проемы).

    Раздача теплоносителя от коллектора

    Сразу отметим, что этот способ подключения радиаторов и греющих контуров теплого пола потребует денежных вложений. Судите сами: необходимо купить и установить распределительную гребенку, а потом проложить от нее по 2 трубопровода Ø16 мм к каждой батарее. Напольный обогрев еще дороже – надо ограничить температуру теплоносителя до 45 °С с помощью смесительного узла и заложить в стяжку либо перекрытие 100—200 метров труб. Что вы получаете взамен:

    1. Все преимущества двухтрубной схемы, перечисленные в предыдущем разделе.
    2. Возможность автоматического регулирования обогрева каждого помещения в отдельности.
    3. Полное отсутствие отопительных коммуникаций в интерьере комнат, все они спрячутся в стяжке либо за половым покрытием.
    4. Удобный ремонт системы в любое время года без отключения отопления.
    5. В случае с теплыми полами – экономия до 10% энергоносителей за счет равномерного прогрева нижней зоны помещений низкотемпературным теплоносителем.

    Кроме высокой стоимости материалов, коллекторные разводки также неудобны в монтаже. Как вы понимаете, закладку магистралей либо греющих контуров в стяжку можно выполнить только при вскрытых полах или в новостройке. Есть сложности и при запуске отопления, в частности, важно правильно сделать удаление воздуха из сети, иначе пузыри станут бродить по трубам не одну неделю.

    Выбор отопления в двухэтажный дом

    Чтобы верно подобрать схему, нужно учитывать множество факторов:

    • предпочитаемый вид топлива или энергоносителя;
    • величину отапливаемой площади;
    • надежность электроснабжения в вашей местности;
    • бюджет, выделяемый на закупку оборудования и монтаж;
    • материал, из которого построено здание;
    • сложность прокладки труб;
    • прочие условия.

    Как уже говорилось, первое место во всех отношениях занимает двухтрубная система закрытого типа с мембранным расширительным баком. В двухэтажном коттедже средней площади (до 300 м²) вам хватит диаметра труб 20—25 мм, которые при желании нетрудно провести скрытым способом. Разве что в начале схемы придется поставить трубопровод Ø32 мм.

    Примечание. Учтите, что трубы из полипропилена делаются с толстыми стенками, поэтому «живое» сечение у них существенно меньше, чем в металлопластике либо сшитом полиэтилене.

    Предлагаем еще несколько рекомендаций по выбору отопительной схемы для дома в 2 этажа:

    1. При частых и длительных отключениях электричества нужно задуматься о монтаже открытой самотечной системы и установке напольного котла, способного работать автономно. Покупка блоков бесперебойного питания или генераторов не всегда оправдана.
    2. В тех же условиях нельзя монтировать напольные сети, подключаемые к гребенке. Без насоса они работать не смогут.
    3. В здании с печным отоплением лучше задействовать разводку с естественной циркуляцией и открытым расширительным баком. Как самостоятельно сделать водяной контур в печке, рассказывается в этой инструкции.
    4. Чтобы организовать обогрев теплыми полами без радиаторов от твердотопливного котла, придется ставить буферную емкость и смесительный узел, что не всем доступно. Дешевле сделать высокотемпературную радиаторную сеть и подсоединить по двухтрубной схеме. Блок резервного питания для насоса в этом случае обязателен.
    5. Ленинградку применяйте в домах малой площади (до 150 м²), причем делайте ее с принудительной циркуляцией. Если размеры здания больше, а вам нужна самотечная система, то смело монтируйте вертикальные стояки с верхней подачей теплоносителя и открытым бачком, установленным на чердаке.

    Существует 2 способа удешевления закупки оборудования для теплых полов. Первый – установка вместо смесительного узла гребенки термоголовок RTL, показанных на фото. Они ставятся на коллектор обратной воды и регулируют расход в каждом контуре по температуре теплоносителя.

    Второй вариант – использование настенного газового котла, способного поддерживать температуру на выходе до 50 °С. Правда, в таком режиме работы он станет расходовать больше газа и быстрее засоряться от сажи.

    Подробный разбор различных систем отопления для двухэтажных частных домов смотрите в последнем видео:

    Заключение

    Подбирая тип разводки для собственного жилища, продумайте, кто будет ее монтировать. Если вы планируете это сделать самостоятельно, то не беритесь за сложные в исполнении схемы – однотрубные и коллекторные. Кстати, прокладка самотечных трубопроводов – тоже задача не из простых. Ее стоит поручить добросовестным мастерам, которые сделают нормально функционирующее отопление с учетом всех ваших пожеланий.

    Читайте также:  Как производится монтаж системы отопления своими руками
    Добавить комментарий