Схема отопления 2 х этажного частного дома

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

Схема отопления 2 х этажного частного дома

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

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

Какие существуют системы отопления?

Содержание статьи

1 Какие существуют системы отопления?1.1 Открытые и закрытые системы отопления1.2 Системы с естественной и принудительной циркуляцией2 Преимущества и недостатки различных систем3 Схемы разводки в двухэтажном доме3.1 Видео: полезная информация по схемам радиаторного отопления4 Основы расчета главных элементов системы отопления4.1 Как рассчитать требуемую мощность котла?4.1.1 Калькулятор расчета требуемой тепловой мощности котла отопления4.2 Расширительный бачок4.3 Циркуляционный насос4.3.1 Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса4.3.2 Калькулятор расчета требуемого напора, создаваемого циркуляционным насосом5 Видео: Двухтрубная система отопления двухэтажного дома (полипропилен)

Рекомендуем:  Почему гаснет газовая колонка, как ее настроить?

Открытые и закрытые системы отопления

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

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

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

Принцип устройства открытой системы отопления показан на схеме:

Принципиальная схема системы отопления открытого типа

1 – отопительный котел.

2 – труба (стояк) подачи.

3 – расширительный бак открытого типа.

4 – радиаторы отопления.

5 – труба «обратки»

6 – насосный узел.

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

Открытые расширительные баки

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

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

Обвязка циркуляционного насоса

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

Возможные расположения открытого расширительного бачка

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

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

в – бачок установлен на дальнем стояке подачи.

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

Ниже приведена схема системы отопления закрытого типа:

Принципиальная схема системы отопления закрытого типа

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

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

Принцип устройства и действия герметичного расширительного бачка

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

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

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

«Группа безопасности» в сборе

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

2 – автоматический воздухоотводчик.

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

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

Системы с естественной и принудительной циркуляцией

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

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

Принцип действия естественной циркуляции теплоносителя

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

2 – труба подачи разогретого теплоносителя.

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

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

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

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

Возможно, вас заинтересует информация о том, что такое гидравлическая стрелка

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

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

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

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

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

Преимущества и недостатки различных систем

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

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

Так, рассмотрим основные преимущества и недостатки обеих систем.

Вначале – о достоинствах открытой системы с естественной циркуляцией.

В системе открытого типа расширительный бак выполняет сразу несколько функций.

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

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

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

Теперь – о ее недостатках:

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

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

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

Алюминиевые радиаторы для открытых систем отопления — малопригодны

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

А сейчас взглянем на закрытую систему с принудительной циркуляцией.

Ее достоинства:

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

Недостатков немного, но они все же есть:

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

Источник бесперебойного питания для системы отопления

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

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют биметаллические радиаторы отопления

Схемы разводки в двухэтажном доме

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

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

Пример однотрубной системы показан на рисунке-схеме:

Однотрубная система — самая несовершенная

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

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

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

Схема «ленинградка» позволяет устранить часть проблем

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

Усовершенствованная «ленинградка» с запорными и балансировочными вентилями

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

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

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

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

Принципиальная схема двухтрубной разводки

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

Возможно, вас заинтересует информация о том, байпас что это такое

Преимущества двухтрубной системы неоспоримы:

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

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

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

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

Сочетание участков однотрубной и двухтрубной разводки

Следующий важный вопрос – поэтажная разводка труб.

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

Пример разводки со стояками показан на рисунке:

Схема отопления с вертикальными стояками и нижней подачей

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

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

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

Пример такой системы приведен на следующей схеме:

Схема открытой системы отопления двухэтажного дома

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

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

a — dy = 65 мм

b — dy = 50 мм

c — dy = 32 мм

d — dy = 25 мм

е — dy = 20 мм

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

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

Двухтрубная система с поэтажной разводкой

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

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

Примеры различных типов двухтрубной разводки по этажам

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

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

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет терморегулятор для батарей отопления

Видео: полезная информация по схемам радиаторного отопления

Основы расчета главных элементов системы отопления

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

Как рассчитать требуемую мощность котла?

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

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

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

Помещение	Площадь, м²	Внешние стены, количество, входят на:	Количество, тип и размеры окон	Наружные двери (на улицу или на балкон)	Результат расчетов, кВт
ИТОГО					22,4 кВт
1 этаж
Кухня	9	1, Юг	2, двойной стеклопакет, 1,1×0,9 м	1	1.31
Прихожая	5	1, Ю-З	—	1	0.68
Столовая	18	2, С, В	2, двойной стеклопакет, 1,4 × 1,0	нет	2.4
…	…	…	…	…	…
2 этаж
Детская	…	…	…	…	…
Спальня 1	…	…	…	…	…
Спальня 2	…	…	…	…	…
…	…	…	…	…	…

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

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

Калькулятор расчета требуемой тепловой мощности котла отопления

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

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

Перейти к расчётам

 

Расчет проводится для каждого помещения отдельно. Последовательно введите запрашиваемые значения или отметьте нужные варианты в предлагаемых списках

Укажите площадь помещения, м²

100 Вт на кв. м

Количество внешних стен

Внешние стены смотрят на:

Какова степень утепленности внешних стен?

Уровень отрицательных температур воздуха в регионе в самую холодную неделю года

Высота потолка в помещении

«Соседство» по вертикали:

Тип установленных окон

Количество окон в помещении

Высота окна, м

Ширина окна, м

Двери, выходящие на улицу или на балкон:

нет одна две

Расширительный бачок

Этот, казалось бы, несложный элемент также нуждается в расчетах – объем бачка должен соответствовать основным параметрам системы.

Как рассчитать параметры расширительного бака?

Чтобы не повторять уже однажды рассказанное, будет правильнее отослать читателя к специальной публикации нашего портала, которая полностью посвящена выбору и установке расширительного бачка для системы закрытого типа. Там же размещен и калькулятор его расчета.

 

Циркуляционный насос

При всей внешней схожести моделей, циркуляционные насосы для системы отопления могут различаться своими параметрами. Речь сейчас идет не о монтажных размерах, особенностях конструкции или потребляемой мощности – для расчета системы отопления важны другие эксплуатационные характеристики.

Часто основные параметры циркуляционного насоса указаны на его корпусе

Важно определить, какое количество теплоносителя должен перекачивать насос в единицу времени – это напрямую влияет на количество переносимого по системе тепла.

И второе – насос должен создать в системе стабильный поток воды, преодолевая гидравлическое сопротивление. Значит, требуется вычислить необходимый уровень создаваемого им напора.

Для обоих параметров имеются специальные формулы расчета (с допустимым упрощением, не влияющим на работоспособность системы).

1. Производительность насоса

Рассчитать требуемую производительность насоса поможет следующее соотношение:

Q = P / (Δᵗ × 1,16)

Q — производительность, выраженная в кг/час.

P — мощность котла отопительной системы, которую мы уже научились рассчитывать чуть выше.

Δᵗ — разница температур на входя и на входе в систему. Особой точности здесь не требуется, поэтому можно принять эту величину за 20 °С при использовании радиаторов отопления, 10 °С –если установлены конвекторы скрытой установки, и 5 °С в том случае, если система представляет собой водяной «теплый пол».

1.16 – коэффициент удельной теплоемкости воды, выраженный в Вт×ч– способность 1 грамма теплоносителя перенести определенное количество тепловой энергии за единицу времени.

Полученный результат придётся разделить на плотность воды при температуре порядка 80 °С – так будет получена искомая производительность, выраженная в м³/час.

Быстро и точно подсчитать поможет наш встроенный калькулятор:

Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса

 

Введите запрашиваемые значения и нажмите кнопку «РАССЧИТАТЬ»

Укажите мощность отопительного котла

перевести в ватты

Укажите тип приборов теплообмена

Радиаторы отопления Конвекторы скрытой установки Водяной теплый пол

коэффициент теплоемкости воды

плотность воды

2. Требуемый напор

Напор, создаваемый насосом, должен обеспечивать ток воды на всех участках отопительного контура. Рассчитывается он по следующей формуле:

H = R × L × Zf

— необходимый напор, Па.

— усредненное значение гидравлического сопротивления прямого участка трубопровода. Расчет этого параметра – достаточно сложная процедура, но в данном случае не будет ошибкой принять для двухэтажного частного дома значение 150 Па/м.

— общая длина всех труб контуров отопительной системы, в том числе и подачи, и «обратки».

— корректировочный коэффициент, предусматривающий повышенное гидравлическое сопротивление в фитингах и запорно-регулирующей арматуре системы отопления. С вполне допустимой погрешностью можно взять значение 1,3 в случае, если установлены стандартные фитинги и шаровые краны, и 1,7 – когда используются термостатические двух— или трехходовые краны.

Результат будет получен в Паскалях, но его удобнее перевести в метры водяного столба, так как часто в техдокументации насосов используется именно эта величина.

Можно подсчитать самостоятельно или воспользоваться предлагаемым калькулятором:

Калькулятор расчета требуемого напора, создаваемого циркуляционным насосом

Перейти к расчётам

 

Введите запрашиваемые данные и нажмите кнопку «РАССЧИТАТЬ»

Укажите суммарную длину труб контуров (подача + обратка)

Укажите тип используемых запорной и регулировочной арматуры

Стандартные фитинги и шаровые краны Термостатические регуляторы

сопротивление трубы

Радиаторы отопления

Выбор радиаторов отопления – чрезвычайно важная процедура, так как именно от этих теплообменных приборов в конечном счете будет зависеть микроклимат в помещениях. Как уже упоминалось, далеко не все радиаторы являются полностью универсальными, и ставить решающим критерием при выборе только внешний вид или доступную цену – будет большой ошибкой.

Вопрос этот требует весьма подробной проработки.

Как подобрать оптимальные радиаторы?

 

Подробно о существующих моделях и о расчете количества секций батарей отопления для каждого конкретного помещения — в специальной публикации нашего портала.

И в завершение статьи – пример создания системы отопления двухэтажного дома, с использованием недорогих полипропиленовых труб:

Видео: Двухтрубная система отопления двухэтажного дома (полипропилен)

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

Содержание статьи

1 Классификация отопления1.1 Виды источников тепловой энергии — теплогенераторов1.2 Виды теплоносителей1.3 Виды отопительных приборов1.4 Типы радиаторов отопления2 Схемы отопления двухэтажного дома2.1 Схема отопления дома с естественной циркуляцией2.2 Системы отопления с принудительной циркуляцией2.2.1 Калькулятор расчета производительности насоса2.2.2 Калькулятор расчета создаваемого напора теплоносителя2.3 Однотрубная система отопления двухэтажного дома2.4  Видео: Однотрубная система отопления, ее достоинства и недостатки2.5 Двухтрубная автономная система отопления2.6 Варианты двухтрубных систем3 Итоги3.1 Видео: Варианты радиаторных систем отопления

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.

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 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.

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.

Узнайте, инструкции по промывке системы отопления, из нашей новой статьи.

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 — 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.

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.

Калькулятор расчета производительности насоса

Перейти к расчётам

 

Введите запрашиваемые значения и нажмите кнопку «РАССЧИТАТЬ»

Укажите мощность отопительного котла

перевести в ватты

Укажите тип приборов теплообмена

Радиаторы отопления

Конвекторы скрытой установки

Водяной теплый пол

коэффициент теплоемкости воды

плотность воды

Калькулятор расчета создаваемого напора теплоносителя

Перейти к расчётам

 

Введите запрашиваемые данные и нажмите кнопку «РАССЧИТАТЬ»

Укажите суммарную длину труб контуров (подача + обратка)

Укажите тип используемых запорной и регулировочной арматуры

Стандартные фитинги и шаровые краны

Термостатические регуляторы

Разветвленная система с большим количеством запорной и регулирующей арматуры

сопротивление трубы

Однотрубная система отопления двухэтажного дома

В однотрубных системах автономного отопления может применяться как естественная циркуляция теплоносителя, так и принудительная. Теплоноситель от котла идет в стояк подачи, а затем разделяется на два этажа в лежаки, к которым последовательно подключаются радиаторы отопления.

Однотрубная система отопления — надежная, но устаревшая

Очевидно, что после каждого из радиаторов температура в трубопроводе будет снижаться, и это обязательно учитывают при расчетах. Достоинствами такой системы являются:

Расход труб при монтаже такой системы минимален.
Возможность реализации системы с естественной циркуляцией. Например, при отключении электроэнергии можно замкнуть насос при помощи байпасной перемычки, и система продолжит функционировать, хоть и с меньшей эффективностью.
Время и стоимость монтажа ниже, чем других систем.

Недостатками однотрубной разводки являются:

Сложность регулировки и настройки системы.
Для снятия одного отдельного радиатора нужно останавливать всю систему.

 Видео: Однотрубная система отопления, ее достоинства и недостатки

Двухтрубная автономная система отопления

Требования к современным системам отопления предполагают тонкую регулировку как всей системы в целом, так и каждой части в отдельности, что позволяет управлять микроклиматом в помещениях, а также экономить энергоресурсы. И такую возможность дает именно двухтрубная система отопления.

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома

В таких системах имеются два отдельных трубопровода: подающий и обратный, а радиаторы отопления подключаются к ним параллельно. Рассмотрим работу такой системы на примере. Теплоноситель, подогретый в котле обезвоздушивается автоматическим клапаном (2) и поступает в вертикальный стояк, который разделяется на горизонтальные участки первого и второго этажа. Обратный трубопровод подключается к соответствующему входу котла и аналогично подающему разделяется на два этажа.

На обратной линии перед котлом расположены:

Предохранительный клапан (11), сбрасывающий избыточное давление в системе. Рабочее давление в закрытых системах отопления составляет 1—3 бар.
Циркуляционный насос (9), поддерживающий ток теплоносителя с заданной скоростью, с арматурой его обвязки (7, 8).
Мембранный расширительный бак, который компенсирует расширение теплоносителя и поддерживает постоянство давления в системе.

Радиаторы (4) подключены параллельно к подающему и обратному трубопроводу, причем лучше всего делать подключение именно так, как изображено на рисунке: подачу делать в верхней точке, а обратку в нижней диагональной, — при такой схеме идет наиболее равномерный прогрев и соответственно лучше теплоотдача.

Возможность самостоятельной регулировки каждого радиатора в отдельности дает специальный термостатический клапан (3), который, в зависимости от температуры воздуха в помещении, может ограничивать или вовсе перекрывать ток теплоносителя через радиатор. При этом это не будет влиять на работу систему в целом. Для того чтобы радиаторы не мешали работе друг друга, оказывали примерно равное сопротивление протеканию теплоносителя через них, на их выходе ставятся балансировочные клапаны (5) при помощи которых происходит настройка всей системы отопления.

Двухтрубная автономная система отопления имеет ряд неоспоримых преимуществ:

Теплоноситель в каждый радиатор поступает с одинаковой температурой.
Меньшие потери давления в системе позволяют использовать менее мощные циркуляционные насосы.
К подающему и обратному трубопроводу двухтрубной системы могут быть подключены совершенно разные тепловые приборы: радиаторы, конвекторы, фанкойлы, система «теплый пол» со своим коллектором и насосной группой.
Ремонт или настройка каждого отдельно взятого узла не влияет на работу в целом.

Недостатками двухтрубной системы являются большая материалоемкость, что сказывается на стоимости и сложности, а это может при неграмотном расчете и монтаже сказаться на надежности.

Варианты двухтрубных систем

Двухтрубные системы отопления имеют множество вариантов реализации. На аксонометрической схеме представлены три наиболее используемых случая разводки двухтрубных систем отопления.

Двухтрубная тупиковая разводка труб, представленная на условном первом этаже схемы. В такой системе прямой и обратный трубопроводы монтируются рядом, параллельно друг другу вплоть до последнего радиатора ветки. Диаметры подающей и обратной трубы по мере приближения к тупиковому радиатору снижаются. При таком способе подключения требуется настройка системы при помощи балансировочных клапанов, чтобы радиаторы, расположенные ближе к котлу, не замыкали проток теплоносителя через себя.
Двухтрубная встречная разводка трубопроводов представлена на условном втором этаже схемы. В таком способе подключения прямой трубопровод подходит с одной стороны к радиатору, а обратной с другой. Это позволяет стабилизировать проток теплоносителя и избежать балансировки радиаторов. Такой способ еще называют «петля Тихельмана». Подающий и обратный трубопроводы должны при этом иметь одинаковые сечения.
Коллекторная разводка представлена на третьем этаже схемы. Магистральный прямой и обратный трубопровод подключен к коллектору, от которого уже идет разводка трубами одинакового диаметра на все радиаторы. Такая система требует большего расхода труб, зато балансировка ее очень простая. Для того, чтобы система работала лучше, коллектор должен располагаться близко к геометрическому центру этажа, при этом длины трубопроводов будут примерно равными.

Итоги

Разработку схемы системы отопления двухэтажного дома лучше доверить инженерам-теплотехникам.
Наиболее перспективными и современными являются двухтрубные системы отопления.
Грамотное сочетание радиаторного отопление с теплым водяным полом дает наилучшие результаты.

Видео: Варианты радиаторных систем отопления

Виды схем отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

Для комфортного проживания в частном секторе необходимо наличие коммуникаций, среди которых отопительная система занимает одно из важных мест. От неё зависит оптимальный температурный режим, сохранность домостроения и уют. При проектировании строительных планов специалисты включают именно схему с принудительной циркуляцией отопления двухэтажного дома. Это обуславливается необходимостью подъёма теплоносителя в системе на дополнительную высоту.

Разновидности схем отопления

Подробная схема отопления 2-х этажного частного дома с принудительной циркуляцией — это комплекс элементов, состоящий из трубопроводов, котла, фитингов, температурных датчиков и других узлов. При правильном их выборе и монтаже расходы на обогрев жилья существенно снизятся, а жильцы будут довольны уютным микроклиматом. В настоящее время отопительная система двухэтажного дома может выполняться разными способами:

однотрубным и двухтрубным;
с верхней и нижней разводкой;
с гравитационной циркуляцией и принудительной;
со стояками горизонтального и вертикального положения;
с вариантом магистрального движения теплоносителя;
тупиковая схема.

Хозяин коттеджа выбирает самую приемлемую и эффективную систему, которая бы обеспечивала поддержание нужной температуры в доме определённый промежуток времени, была оснащена простым, функциональным и удобным управлением, давала возможность выполнения отопления по типу «тёплый пол». Оптимальным считается вариант обогрева, когда все устройства системы функционируют при помощи автоматики.

Однотрубная система

Самой простой является схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома. Также она называется «Ленинградкой». Такую схему отопления двухэтажного частного дома своими руками можно провести без особых сложностей. Отличается экономичностью, функционируя на газовом или электрическом котле, при помощи кирпичной печи, отапливаемой торфяными брикетами, дровами, углем. Выбирая «Ленинградку», можно сэкономить на средствах, так как труб, необходимых для установки обогрева помещения, потребуется в 2 раза меньше, если сравнивать с двухтрубной системой. Характеризуется ещё такими положительными моментами:

малой трудоёмкостью при выполнении монтажа и его «бюджетностью»;
простотой ремонта;
не нарушает концепцию интерьера в доме (при небольшом количестве труб);
возможностью изготовления контура «тёплый пол» (при выполнении определённых требований).

Однотрубный контур можно «спрятать» под пол или развести над ним. При установке трубы можно располагать в горизонтальном положении и в вертикальном.

Однако такая самотёчная система отопления может применяться только в одноэтажной постройке. В двухэтажном доме схема однотрубной системы отопления сможет функционировать только при наличии циркуляционного насоса.

Существуют ещё недостатки:

невозможность изготовления «тёплого пола» при горизонтальном контуре;
требует выполнения сварочных работ и необходимой проверки соединений;
неравномерность теплоотдачи от батарей, находящихся в разных комнатах.

Схема однотрубной системы представляет собой трубу с подключением к ней всех радиаторов отопления. Нагретая котлом вода распространяется по всем батареям поочерёдно, в каждой отдавая определённое количество тепла. Следовательно, ближайшая к котлу будет горячая, а последняя — чуть тёплая.

Контур с двумя трубопроводами

По-настоящему комфортные условия может создать двухтрубная обогревательная система. Для изготовления потребуется большее количество труб и других дополнительных материалов, но выполнение эффективного и качественного обогрева частного дома значительно важнее.

Внешне контур выглядит, как две трубы — для подачи и обратки, расположенные параллельно. Батареи патрубками сообщаются и с одной, и с другой. Нагретая вода поступает в каждый радиатор, затем остывшая выходит из него прямо в обратку. Горячий теплоноситель и холодный идут по разным трубопроводам. При такой схеме отопления температура нагрева радиаторов приблизительно одинаковая.

Проходя через трубы и радиаторы, водяной поток идёт по более «лёгкому» пути. Если попадается разветвление, где один участок с большим гидродинамическим сопротивлением, чем другой, то жидкий теплоноситель поступит во второй, который с меньшим сопротивлением. Следовательно, трудно будет сразу предугадать, какой участок будет нагрет сильнее, а какой — слабее.

Для регулирования прохождения воды через отопительные установки нужно, чтобы на каждой из них был установлен балансировочный дроссель. При помощи этого устройства владельцы жилья могут управлять потоком тепла и корректировать отопление в двухконтурной системе. Все радиаторы должны быть оснащены специальными кранами Маевского для устранения воздуха. Универсальная схема может дополняться любыми устройствами теплообмена: радиаторами, тёплыми полами, конвекторами. Они позволят правильно сделать отопление в двухэтажном доме.

Эффективность работы двухтрубной системы можно повысить коллекторной или лучевой разводкой. Такая схема называется комбинированной. Существует тупиковый вид двухтрубной системы, когда подающая и обратная линии контура заканчиваются на последнем теплообменнике. Фактически, водяной поток меняет направление движения, возвращаясь к котлу. Применение раздельной попутной схемы отопления для каждого этажа облегчит настройку контура и обеспечит оптимальный обогрев всего дома. Но для повышения эффекта необходимо сделать врезку балансировочного крана для каждого этажа.

Принудительный способ

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Отопительная система с циркуляционным насосом отличается практичностью: в весенний и осенний периоды, когда нет морозов, её можно использовать с применением низкотемпературного режима, чего не сделаешь с естественной циркуляцией теплоносителя. Из-за повышения давления в контуре на фоне функционирования насоса усложняется устройство расширительного бака. Здесь он закрытого типа и разделён на две полости эластичной мембраной. Одна предназначена для излишка жидкости в системе, другая для сжатого воздуха, регулирующего давление в системе.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

Положительные и отрицательные характеристики

Принудительная циркуляция позволяет свободно располагать элементы отопительной системы относительно друг друга. Всё же основные правила монтажа обвязки котла, подключения радиаторов, установки трудных линий не следует игнорировать. Используя принудительную циркуляцию, можно заметить такие преимущества:

Благодаря высокой скорости теплоносителя равномерно прогреваются все теплообменники (радиаторы), из-за чего обогрев помещений осуществляется более качественно.
Принудительным нагнетанием водяного потока можно обогревать помещение любой площади и устраивать контур довольно большой протяжённости.
Даёт возможность системе работать при пониженном температурном режиме (менее 60 градусов), благодаря чему создаётся оптимальная температура в частном доме.
С низкой температурой и невысоким давлением (3 бара) для устройства системы можно использовать трубы из пластика, которые дешевле металлических.
Диаметр тепловых линий меньше, по сравнению с тем, который необходим в контуре с естественной циркуляцией.
Использование батарей отопления любых видов (рекомендуются алюминиевые радиаторы).
Принудительная циркуляция теплоносителя способствует быстрому обогреву помещения.
Регулирование температуры можно выполнять как по всему контуру, так и в определённых точках (корректировать нагрев на каждом теплообменнике).

Ещё одним преимуществом принудительного способа отопления является выбор места для монтажа теплогенератора на своё усмотрение. Обычно это первый этаж или подвал.

При всех достоинствах такого способа отопления существуют и недостатки. Например, при прохождении теплоносителя по системе слышен шум, который усиливается на поворотах тепловой линии и в местах сужения. Часто это может быть причиной излишней производительности насоса, несоответствующей конкретной отопительной системе. Второй недостаток — зависимость от электричества. При его отключении остановится движение теплоносителя в системе, так как питание циркуляционного насоса происходит от электросети.

Составляющие отопительной системы

При правильно составленном проекте, грамотном монтаже, бережной эксплуатации схема отопления с принудительной циркуляцией является оптимальным и эффективным вариантом обогрева дома (двухэтажного и трёхэтажного). Для установки системы понадобится использование таких устройств и материалов:

теплогенератора (иногда приобретают настенный тип);
расширительного бака;
циркуляционного насоса;
отопительных приборов;
труб;
запорной и регулировочной арматуры.

Теплогенератор для системы с принудительным способом отопления может функционировать, используя любой доступный вид топлива. Главное, выбрать котёл с мощностью, при которой он смог бы обогревать отапливаемую площадь дома.

Принципиальным для такой системы должно быть наличие мембранного расширителя. При нагревании теплоноситель увеличивается в объёме в замкнутом пространстве. Для предупреждения аварийных ситуаций, при которых разрываются трубы и радиаторы, применяется расширительный бак. Он хорошо справляется с излишним давлением.

Благодаря схеме отопления с принудительной циркуляцией, которую обеспечивает напорный насос, теплообменные приборы могут быть разных видов и материалов. Хороший вариант — отопление «тёплый пол»:

Для его функционирования не нужна высокая температура теплоносителя.
Наличие напорного насоса в оборудовании системы оказывает действенное влияние на затруднённую циркуляцию теплоносителя (малый диаметр и большая длина) «тёплых полов».

Металлические трубы для устройства отопительной системы применяются очень редко из-за тяжёлого веса и высокий стоимости. К тому же они сильно поддаются коррозийным процессам, что ведёт к плохой циркуляции потока.

Поэтому лучше пользоваться современными материалами: армированным полипропиленом и металлопластиком, у которых нет таких недостатков. Приобретая их, следует помнить, что компрессионные фитинги, применяющиеся для соединений, могут через несколько лет выйти из строя из-за воздействия высокой температуры теплоносителя. Эти устройства лучше не использовать в отоплении, хотя категорического запрета не существует.

Источник: oventilyacii.ru

Виды схем отопления с принудительной циркуляцией

Многие владельцы загородных домов ещё в процессе постройки колеблются в выборе типа котла. Газовое оборудование стоит не в пример дешевле, но его эксплуатация выходит намного дороже. Именно поэтому большинство хозяев отдают преимущество схемам отопления дома с принудительной циркуляцией.

При этом по трубам необязательно должна течь вода. К тому же подобный теплоноситель имеет множество недостатков. К примеру, если вы на зиму оставите дом неотапливаемым, то замёрзшая внутри котла вода может серьёзно ему навредить. Тоже касается и труб. Именно поэтому в современном оборудовании используется специальный теплоноситель, который намного лучше передаёт тепло и при этом не замерзает.

В действительности схема отопления дома с принудительной циркуляцией имеет целый ряд достоинств. Точнее, есть три вида конструкций со своими плюсами и минусами:

однотрубная,коллекторная,двухтрубная.

О каждой из этой схем отопления дома с принудительной циркуляцией нужно рассказать отдельно. После этого вы сможете выбрать лучший вариант для установки в своём доме.

Однотрубная схема

Теплоноситель движется по двум ветвям. Одна спускается вниз, а вторая идёт вверх. Таким образом, сетью удаётся опутать целый дом. Особую роль в этой схеме играет запорная арматура. Именно от неё зависит сама возможность отопления дома при помощи принудительной циркуляции теплоносителя. К сожалению, именно из-за неё можно обогреть только половину комнаты.

Внизу две трубы объединяются в одну. Это происходит ближе к теплоносителю. Важным достоинством однотрубной схемы отопления частного дома с принудительной циркуляцией является простота подключения радиаторов. Сам процесс ничем не отличается от такого же в одноэтажном здании.

Запорная арматура на входе необходима для того, чтобы регулировать уровень нагрева. К тому же без неё невозможна правильная балансировка. Также она устанавливается и на выходе. Но здесь её роль заключается абсолютно в другом.

Выходная запорная арматура нужна для того, чтобы отопительный элемент в случае поломки можно было отключить от всей системы. Благодаря этому можно провести ремонт с минимальными затратами.

Если отключить радиатор от общей схемы отопления дома с принудительной циркуляцией посредством запорной арматуры на выходе, то это позволит избежать слива теплоносителя. Мало того, даже работу котла останавливать не нужно. У вас будет возможность провести ремонтные работы, не нарушив микроклимат внутри дома.

Внимание! В каждом радиаторе этой схемы есть вентиль, сбрасывающий воздух.

Более равномерного прогрева помещения позволяет добиться байпасная линия. Но осуществлять монтаж отопительных элементов схемы можно можно и без неё. Правда, в таком случае придётся устанавливать оборудование с разной мощностью. К тому же нужно понимать, что подобный шаг приведёт к необходимости учёта остывания теплоносителя.

Дело в том, что каждый радиатор состоит из множества секций. Безусловно, при их создании используются разные материалы со специфическими качествами сохранения и передачи тепла. Но несмотря на это общий закон для всех устройств един — чем дальше от котла, тем больше должен быть радиатор.

Внимание! За время прохождения по трубам теплоноситель охлаждается.

Уменьшение количества запорной арматуры приводит к тому, что схема отопления дома с принудительной циркуляцией становится куда менее манёвренной. Поэтому лучше всё продумать заранее, чтобы в случае необходимости можно было провести быстрые ремонтные работы.

При выборе подходящей схемы отопления дома с принудительной циркуляцией, обратите внимание на такие преимущества однотрубной системы:

простота в монтаже,экономическая обоснованность,эффективная теплоотдача,

Это довольно весомые достоинства, которые нужно учесть при выборе схемы отопления, но также не стоит забывать и про недостатки. Самым важным является неравномерность распределения тепла. Также к недостаткам можно причислить необходимость в балансировке.

Хорошим примером однотрубной схемы отопления дома с принудительной циркуляцией является так называемая ленинградка. В ней радиаторы отопления имеют параллельное подключение к закольцованной трубе. Это позволяет эффективно регулировать теплоотдачу каждого прибора. Сама схема состоит из следующих элементов:

котёл;труба, через которую проходит теплоноситель;бак;гидронасос;радиаторы;обратка;система безопасности;слив.

Система безопасности ленинградской схемы отопления дома с принудительной циркуляцией состоит из манометра и двух клапанов. Один предохранительный, а второй воздушный.

Двухтрубная схема

Двухтрубная схема отопления дома с принудительной циркуляцией даёт оптимально-равномерное распределение тепла в отличие от однотрубной. К тому же её эффективность в разы выше.

Внимание! К каждому устройству примыкает своя ветвь отопительной системы дома. Мало того, от каждого устройства идёт отдельный отвод к трубопроводу.

На каждом радиаторе должен быть отводчик воздуха. Также нужна запорная арматура на трубе. Она позволяет оперативно менять интенсивность работы оборудования. Чтобы внутри труб не было избыточного давления на выходе из радиатора запорная арматура не устанавливается. Лучшим местом для прокладки запорной трубы считается потолок или место под подоконником.

К сожалению, и здесь без недостатков обойтись не удалость. Двухтрубная схема отопления дома с принудительной циркуляцией требует немало затрат для установки. Количество необходимых труб возрастает в два раза.

Ещё одним весомым недостатком является сложность в декорировании. Трубы довольно тяжело замаскировать. В большинстве случаев они будут бросаться в глаза. К счастью, от этих минусов избавлена коллекторная схема отопления дома с принудительной циркуляцией.

Важной особенностью двухтрубной системы принудительной циркуляции является то, что она может быть совмещена с естественной. В результате соединения образуется конструкция из таких элементов, как:

подающий стояк,бак,подающая труба,котёл,насос,обвязка насоса,кран,радиаторы,обратка.

Конструкция не представляет особенной сложности, но она позволяет организовать равномерное распределение тепла по дому, хотя и является довольно материалоемкой, что отбивается на стоимости.

Коллекторная схема

Считается, что именно такая конструкция отопления с принудительной циркуляцией является наиболее совершенной, с технической точки зрения. Главная её особенность заключается в том, что теплоноситель предварительно попадает в коллектор.

Внимание! Каждый радиатор подключён к коллектору отдельно.

Для подключения радиаторов к коллектору используется запорная арматура. Конструкция с коллектором позволяет монтировать и демонтировать все элементы системы отопления с принудительной циркуляцией без остановки работы.

Неоспоримым плюсом является лёгкость в управлении. К тому же есть возможность включить в схему тёплый пол. Это не только сделает прогрев более равномерным, но и позволит экономить на энергии. При этом контуры независимы между собой. Поэтому допускается возможность подключения к блоку автоматического регулирования.

Совет! Трубы легко прячутся под полом. Коллектор переносится в шкаф, который может легко стать частью интерьера.

Чтобы лучше понять, как работает коллекторная система принудительной циркуляции, рассмотрим конкретный пример конструкции. Она состоит из таких элементов:

основная труба,котёл,обратка к радиатору,коллекторы распределения,коллекторы обратки,обратка к радиатору,система безопасности,труба обратки,трубы,фильтр,радиаторы,насос,бак,слив.

С технической точки зрения, эта система принудительной циркуляции довольно сложна. Но даже её можно сделать своими руками. Хотя сил придётся потратить куда больше, чем в первых двух вариантах.

3

Однотрубный контур с циркуляционным насосом – просто сделать, но далек от совершенства

При однотрубной схеме разводки с включением в контур циркуляционного насоса (все обогреватели на этаже подключены к одной коммуникации) по ней подводится горячий теплоноситель и в нее же сбрасывается остывшая жидкость. Благодаря высокой скорости циркуляции при небольшой протяженности лежака температурная разница между первым от стояка радиатором и крайней батареей незначительная. Но при большой длине контура разница становится заметна.

Часто такая схема разводки становится результатом усовершенствования отопительного однотрубного контура с естественной циркуляцией, когда в систему врезают циркуляционный насос, при этом отопление давно проведено.

Однотрубная разводка может функционировать как открытая система, так и с использованием мембранного расширительного бака. Если это усовершенствованная система, обычно оставляют атмосферный компенсационный резервуар. Когда же контур делают с нуля, устанавливают закрытый бак мембранного типа.

Однотрубная система отопления подойдет только для небольших помещений

Преимуществом такого контура является возможность его временной эксплуатации без участия циркуляционного насоса (при отключении электричества), хотя и с меньшей эффективностью. Для того чтобы отопление могло работать в двух режимах, насос устанавливают в байпас – специальную трубную обводную петлю с системой клапанов и запорных кранов. Циркуляционный насос ставится на более тонкую трубу, огибающую основную магистраль. Когда нагнетающее теплоноситель устройство работает, жидкость движется обходным путем, при этом кран на центральной трубе перекрыт. Если нет электричества, кран на байпасе перекрывают, но открывают на основной магистрали и теплоноситель начинает циркулировать естественно.

Однотрубная схема отопления 2-этажного частного дома эффективна только при небольшой площади этажей. В таких ситуациях есть смысл делать разводку одним трубопроводом – выходит экономнее по затратам материалов (труб, фитингов) и намного быстрее. Если же квадратура этажей значительная, придется потратиться на трубы и сделать самую эффективную разводку с помощью двух тепловых коммуникаций.

Естественная и принудительная циркуляция

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема системы отопления двухэтажного частного дома, созданная с применением естественной циркуляции, должна предусматривать ограниченную длину трубопроводов – длина горизонтальных участков не должна превышать 30 метров. В противном случае естественного гидравлического давления просто не хватит для циркуляции нагретого теплоносителя. Также на его протекание будут оказывать влияние лишние изгибы труб и дополнительная фурнитура.

Если ваш дом достаточно мал, вы можете обойтись отоплением с естественной циркуляцией. Что касается обогрева большой площади, то здесь лучше воспользоваться принудительной циркуляцией с помощью специального насоса. Преимущества подобных систем:

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

Более равномерный прогрев всего домовладения;
Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Идеальный вариант обогрева жилья – система с двумя трубопроводами

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.

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.

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.

Способы циркуляции теплоносителя

Существует два вида циркуляции теплоносителя – естественная и принудительная. В первом случае вода в системе перемещается под воздействием физических процессов, а для принудительной схемы требуется циркуляционный насос, создающий необходимое давление для продвижения теплоносителя. Особенности этих систем нужно рассмотреть перед тем, как провести отопление на второй этаж.

Системы с естественной циркуляцией характеризуются следующими достоинствами:

Практически бесшумная работа отопления;
Простой монтаж и обслуживание;
Долговечность.

Достоинства не самые значительные, особенно если рассматривать их на фоне недостатков. А недостатков много: во-первых, системы с естественной циркуляцией очень трудно запускать, во-вторых, при отрицательных температурах вода в трубах может попросту замерзнуть, а в-третьих, для обустройства требуются трубы с увеличенным диаметром, которые обходятся дороже. Именно по этим причинам схема отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией практически не используется.

Решая, как провести отопление в двухэтажном доме, лучше обратить внимание на отопительные системы с принудительной циркуляцией, которые отличаются следующими достоинствами:

Возможность прокладки системы любой необходимой длины;
Стабильная работа системы независимо от внешних условий;
Простота настройки отопления.

Как уже было сказано выше, принудительная схема подключения отопления в двухэтажном доме работает за счет циркуляционного насоса, обеспечивающего движение теплоносителя по всем контурам. Каждый отопительный прибор в такой системе комплектуется вентилями, позволяющими настраивать теплоотдачу батарей, и кранами Маевского, позволяющими стравливать воздух при необходимости.

Универсальная схема подключения отопления в двухэтажном частном доме – это двухтрубная система, совмещенная с двухконтурным котлом и принудительной циркуляцией. К такой системе можно будет подключить массу дополнительных узлов, да и регулировать работу отопления будет очень просто.

Однотрубная или двухтрубная?

Как можно понять из названия, эти системы различаются по числу магистральных трубопроводов, подающих теплоноситель в радиаторам. В однотрубной схеме все подводки от батарей присоединяются к одному общему трубопроводу, он является одновременно подающим и обратным. Ярким примером такой системы считается знаменитая «ленинградка», показанная ниже на рисунке:

При кажущейся простоте монтажа и экономии материалов однотрубная система обладает одним серьезным недостатком. Поскольку каждая батарея сбрасывает остывшую воду в общую магистраль, то к следующему радиатору теплоноситель приходит с более низкой температурой и так далее, до конца ветви. Из-за чего самый последний отопительный прибор может быть еле теплым. Что это значит?

Комнату все равно надо обогревать, а значит, придется наращивать теплоотдачу батареи, то есть, увеличивать количество секций. Получается, мы сэкономили на трубах и фитингах, но потратились на дополнительные секции. Прибавьте сюда трудности с регулированием в двухэтажных домах и невозможность естественной циркуляции.

Недостаток двухтрубной системы состоит лишь в том, что на ее сборку нужно больше материалов, так как в этом случае подающий и обратный коллектор разделены. То есть, теплоноситель приходит ко всем батареям по одной трубе, а уходит – по другой. Данная схема системы отопления частного дома обладает множеством достоинств, а потому наиболее популярна. Это повод для того чтобы остановить свой выбор именно на двухтрубной системе.

Виды схем отопления

Правильно оснащённая отопительная система обеспечивает комфортабельность каждого дома. В особенности тщательного планирования требует модель отопления двухэтажного дома, потому что в нем имеется необходимость подъёма воды в трубах на вышину.

Практически все системы отопления применяют только принудительную циркуляцию теплоносителя, что предоставляет значимые плюсы:

Применение циркуляционных насосов может помочь обогреть каждую область, при какой угодно этажности сооружения.
Диаметр труб может быть значительно меньше, так как насос даёт возможность прокачивать теплоноситель с более высокой быстротой.
Использование оборотных насосов позволяет уменьшить температуру в режимах отопления при этих же параметрах теплоотдачи радиаторов, а это, в свою очередь, даёт возможность употреблять наиболее доступные по цене полимерные и металлопластиковые трубы.
Возможность как общего, так и зонального регулирования.

Недостатки:

Зависимость от электричества, что легко решается присутствием источников бесперебойного питания или генераторов.
Наиболее высокий звук работы отопления, однако, при верном расчёте он не слышим в обогреваемых комнатах.

Циркуляционный насос, как правило, врезают в систему отопления в противоположной линии пред котлом, так как в этом участке наиболее низкая температура теплоносителя.

Основной принцип работы отопления состоит в установке насосов для повышения скорости потока теплоносителя. Положение их монтажа непосредственно зависит от подобранной схемы разводки трубопроводов.

Помимо этого, отопительная система частного жилья с принудительной циркуляцией должна содержать в себе категории безопасности. Это необходимо для оперативной стабилизации давления в трубах из-за вероятного перегрева теплоносителя. Любой тип отопления содержит ряд особенностей, что непосредственно воздействуют на подбор в определённом случае. Однако система, помимо насоса, должна включать в себя последующие составляющие:

Группа безопасности: воздухоотводчик и спусковой клапан. Ставятся сразу после котла;
Расширительный бак. Правильнее всего подбирать систему мембранного вида с перспективой смены гибкого клапана;
В обвязке любого радиатора должен быть балансировочный клапан и кран Маевского. Предпочтительно установить термостат;
Запорная арматура. Она нужна для частичного или полного перекрытия теплоносителя в определённом месте системы.

Каждые с перечисленных выше частей должны иметь рабочие свойства, соответствующие характеристикам определённой системы отопления. В другом случае они не будут совершать порученные на них функции.

Выбор установленных частей системы исполняется согласно предварительно произведённой схеме отопления жилья с принудительной циркуляцией. Подсчёт должен быть предельно верным – с помощью специальных программ либо сделанный специалистами.

Особенности однотрубной системы отопления

Выбор одно- или двухтрубного отопления не зависит от этажности дома – подходят оба типа, но для зданий с 2-мя и более этажами обязательна установка циркуляционного насоса. Наиболее эффективным считается обогрев с жидким теплоносителем (водой или антифризом), тогда как для маленьких одноэтажных домов, например, летних дач, можно рассмотреть и другие варианты.

Принцип работы и отличительные признаки

Отопительные радиаторы, согласно однотрубной схеме, подключаются последовательно, то есть теплоноситель сначала попадает в один прибор, ближний к котлу, от него по трубопроводу – в другой и т.д. Закольцованный контур, который представляет собой сеть, подходит и для 2-этажного дома, так как он удобно располагается вдоль стен по периметру.

Простейшая схема однотрубного отопления для 2-этажного здания: от стояка подачи теплоноситель поступает в отопительные радиаторы, подключенные в последовательном порядке

Наличие запорной арматуры способно улучшить пользование системой. Например, кран Маевского предназначен для удаления воздушных «пробок», которые часто возникают во время простоя, то есть в летний период. Кроме него используют различные модели балансировочных вентилей, шаровых кранов, специальных регуляторов.

Принудительный способ циркуляции в однотрубной конструкции при временном отсутствии электричества можно заменить естественным, но для этого необходим монтаж мембранного бака и расположение горизонтальных труб под наклоном до 5º.

Оценка недостатков и преимуществ

Основным плюсом однотрубных сетей считают более легкое составление проекта и непосредственно сам монтаж. Минимум труб позволяет не ориентироваться на сложную планировку помещений, а просто прокладывать трубопровод строго по периметрам обоих этажей. Ценится и экономия на приобретении для единственной магистрали меньшего количества элементов – труб, кранов.

Одна труба занимает намного меньше места, чем две, поэтому ее можно замаскировать под напольным покрытием, незаметно проложить в дверных проемах, то есть произвести монтаж без нарушений интерьера.

Одним из главных недостатков однотрубной системы, актуальным для дома с 2 этажами, является быстрое остывание теплоносителя во время последовательного перемещения сквозь радиаторы (+)

К недостаткам можно отнести необходимость в покупке более мощного электронасоса, вследствие чего возрастает плата за электроэнергию. Регулировать уровень температуры в конструкции с последовательным подключением сложнее: при понижении интенсивности нагрева в ближайшем радиаторе автоматически произойдет понижение температуры во всей магистрали.

Схема отопительной системы двухэтажного частного дома с принудительной циркуляцией

Для обогрева загородного дома чаще используется автономная водяная система. При этом циркуляция теплоносителя может быть принудительной или естественной. Кроме этого сама система может быть открытой или закрытой. Выбор той или иной разновидности зависит от типа нагревательного оборудования, схемы разводки, особенностей постройки. В статье будет рассмотрена схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией и естественным током теплоносителя, а также закрытые и открытые системы.

Виды систем отопления для двухэтажного дома

Если речь идет об отоплении двухэтажного сооружения, то проектирование и расчет такой системы выполнить намного сложнее, чем организовать обогрев одноэтажной постройки. Отопление двухэтажного дома может быть с открытой и закрытой системой. В зависимости от особенностей циркуляции теплоносителя контуры бывают с естественным и принудительным током жидкости.

Открытая и закрытая системы

Для начала стоит сказать, что независимо от того, какая используется схема разводки отопления частного дома, вся система бывает открытого и закрытого типа. Разновидность системы зависит от выбора типа расширительного бака.

Для начала разберемся, зачем нужна расширительная емкость. Жидкий теплоноситель, который циркулирует в системе и переносит тепло от котла к радиаторам отопления, расширяется при нагревании, как и любое другое физическое тело. При расширении жидкости в трубах будет повышаться давление. Оно может вырасти до критических значений. Чтобы этого не произошло, в контуре устанавливается расширительный бак, в который попадает излишек расширившейся жидкости. Бак позволяет поддерживать необходимое давление в системе.

Контуры открытого и закрытого типа отличаются как конструкцией самой расширительной емкости, так и местом установки бака.

Открытые и закрытые отопительные системы состоят из следующих элементов:

нагревательного котла;
подающего и отводящего трубопровода;
расширительного бака;
радиаторов отопления;
циркуляционного насоса.

В системах открытого типа расширительный бак (тоже открытой разновидности) устанавливается в наивысшей точке магистарли на подающем трубопроводе. Емкость может быть заводского или кустарного изготовления. У бака есть входной патрубок, подключающийся к подающей магистрали. Кроме этого, открытая емкость может иметь патрубки для защиты от перелива при заполнении водой и для компенсации недостатка теплоносителя.

Важно! В открытых контурах бак ставят в наивысшей точке для того, чтобы теплоноситель не переливался наружу, а также для эффективного удаления воздуха из магистрали.

Системы открытого типа обычно делают с естественной циркуляцией теплового носителя, но при необходимости могут быть укомплектованы насосом. Если насосное оборудование установить на байпасе, то можно переключаться между принудительной и естественной циркуляцией, например при перебоях с подачей электроэнергии.

В системах закрытого типа расширительная емкость мембранной разновидности устанавливается на обратном трубопроводе до насосного оборудования. При этом отличается сама конструкция бака – он имеет эластичную мембранную перегородку внутри, которая разделяет емкость на две камеры (воздушную и водяную).

Принцип работы такого бачка следующий:

При нагревании и расширении теплоносителя излишек жидкости поступает в водяную камеру. При этом ее объем увеличивается за счет растяжения мембраны.
Из-за этого давление газа в воздушной камере повышается.
Когда температура теплоносителя в системе снижается, давление газа в воздушной камере выталкивает теплоноситель назад в трубопровод.

Важно! Расширительный бак закрытого типа можно установить в любой точке системы, но чаще его закрепляют на магистрали с обраткой до котла.

Поскольку контуры закрытого типа полностью герметичные, устанавливается группа безопасности, в которую входит:

предохранительный клапан (он настраивается на определенный порог срабатывания);
автоматический воздухоотводчик;
просто манометр или манометр, совмещенный с термометром.

Группа безопасности монтируется возле котла, поскольку там удобно контролировать состояние системы. На стояках или радиаторах обязательно устанавливаются дополнительные воздухоотводчики.

Естественная и принудительная циркуляция носителя

Система отопления двухэтажного частного дома бывает с естественным и принудительным током теплоносителя. Гравитационный (естественный) ток теплоносителя обеспечивается разницей в плотности горячей и холодной жидкости. Поскольку холодный теплоноситель плотнее горячего, обратный трубопровод устанавливается с небольшим уклоном в сторону котла, а сам нагревательный агрегат монтируется в нижней точке системы, чтобы охлажденная жидкость могла попадать в него по принципу сообщающихся сосудов.

Важно! Чем выше превышение батарей над котлом в системах с гравитационным током теплоносителя, тем активное жидкость движется по трубопроводу. Но эта величина не может быть больше 3-х метров.

Именно поэтому в системах с естественной циркуляцией котел стараются установить в подвале или цокольном помещении. Если таких помещений нет, то понижают уровень пола в котельной. Для гравитационного тока жидкости делают уклон обратного трубопровода – 5-10 мм на погонный метр. Кроме этого, на подающем трубопроводе после котла обязательно делается вертикальный разгонный стояк.

В контурах с принудительной циркуляцией за движение теплоносителя отвечает циркуляционный насос. Если в регионе бывают перебои с электроэнергией, то насос лучше устанавливать на байпасе, чтобы при необходимости переключаться на естественный ток теплоносителя.

Лучшее место для установки насосного оборудования – обратная магистраль перед входом в нагревательный котел. В этом месте прибор менее всего подвержен воздействию высоких температур теплового носителя, поэтому прослужит намного дольше.

На заметку! Некоторые современные котлы уже оборудованы циркуляционными насосами, группой безопасности и расширительными баками закрытого типа.

Преимущества и недостатки систем

Для начала стоит отметить, что оптимальная схема отопления в двухэтажном доме может комбинировать разные варианты. То есть открытые контуры могут быть как с естественным, так и принудительным током теплоносителя. Это же можно сказать и в отношении закрытого контура. Однако в большинстве случаев открытые системы используются с естественным или комбинированным током жидкости, а закрытые контуры применяют при принудительном движении жидкости, потому что легче поддаются настройке.

Среди достоинств открытых систем с гравитационным током можно назвать следующее:

Расширительный бак позволяет удалять воздух и выполняет функции группы безопасности.
В таком контуре нет сложных узлов, поэтому он проще в эксплуатации. Срок службы зависит от долговечности радиаторов и труб.
Система полностью энергонезависимая и не потребляет электроэнергию.
Бесшумная работа из-за отсутствия электромеханических узлов.
При необходимости можно обеспечить принудительную циркуляцию жидкости.
Система саморегулирующаяся.

Недостатки открытых контуров с естественным током заключаются в необходимости монтажа расширительной емкости в наивысшей точке. Обычно это место находится на чердаке, поэтому его и бак приходится утеплять. В емкостях открытого типа в качестве теплоносителя не используют антифриз, а вода постоянно контактирует с кислородом, что способствует коррозии металлических элементов системы. По этой же причине происходит повышенное газообразование в трубопроводах.

Дополнительные минусы:

нужно соблюдать уклон обратного трубопровода;
используются трубы разного диаметра;
не подходят для теплых полов и при значительной удаленности радиаторов от котла;
существенный недостаток – инертность системы.

Закрытые контуры с принудительной циркуляцией имеют следующие преимущества:

Если правильно выбрать насосное оборудование, то схема не ограничивается этажностью и габаритами постройки.
За счет принудительного тока радиаторы нагреваются быстро и равномерно. Работу проще настроить и точно отрегулировать.
Теплоноситель не испаряется и не насыщается кислородом, поэтому можно использовать воду или антифриз.
За счет герметичности газообразование сводится к нулю.
Можно использовать трубопроводы меньшего диаметра.
Расширительный бак можно установить в любом месте. Если это сделать в отапливаемом помещении, то он не замерзнет.
Разница температур в подающей и обратной магистрали меньше, что сказывается на сроке эксплуатации оборудования.
Могут использоваться разные отопительные приборы.

Минусы закрытых контуров с принудительным током:

для эффективной работы нужно выполнить расчет;
необходимо монтировать группу безопасности;
это энергозависимые системы.

Схемы устройства системы в двухэтажном доме

Схема разводки отопления двухэтажного дома бывает однотрубной и двухтрубной. При однотрубной разводке радиаторы последовательно подключаются к одной подающей трубе. Единственные достоинства такой разводки в ее простоте и экономии материалов. Минусы заключаются в том, что температура теплоносителя в каждом последующем радиаторе снижается, что приводит к неравномерному прогреву помещений. Этот недостаток можно компенсировать увеличением секций в каждом последующем приборе, но для большого дома это не подходит.

Важно! Если при однотрубной разводке все радиаторы установить на байпасе (принцип «ленинградки»), то многие недостатки можно устранить.

Двухтрубная схема намного совершеннее. Однако она сложнее в монтаже и требует большего количества материалов. При такой разводке приборы подключаются параллельно, поэтому температура теплоносителя во всех радиаторах примерно одинаковая. Кроме этого, работу каждого прибора можно настроить отдельно, если использовать байпасы-перемычки с балансировочными вентилями или терморегуляторами.

Преимущества двухтрубных схем:

На входе во все батареи поддерживается одинаковая температура теплового носителя.
Общие потери давления существенно снижаются, поэтому можно применять насос небольшой мощности.
Каждый радиатор можно отключать и ремонтировать без остановки всей системы.
Эта универсальная схема походит для подключения радиаторов, конвекторов, теплых полов и др.

Важно! Единственный недостаток двухтрубной разводки заключается в ее материалоемкости, сложном монтаже и расчетах.

Кроме этого, разводка бывает горизонтальной и вертикальной. При использовании вертикальных стояков оба этажа обеспечиваются теплом одновременно, а при горизонтальной схеме каждый этаж имеет собственную разводку. Первая схема удобна при схожей планировке этажей, а также при открытом контуре. Ее недостаток заключается в сложном исполнении.

Расчет элементов системы отопления

Чтобы произвести расчет отопительной системы, нужно изготовить план отопления двухэтажного дома. При этом важно не только выбрать тип системы и продумать разводку, но и рассчитать мощность котла.

Обычно рекомендуют воспользоваться принципом, что на каждый квадратный метр отапливаемой площади нужна мощность котла в 100 Вт. Этот принцип не учитывает важные параметры самой постройки и ее теплопотери.

Лучше выполнять расчет отдельно по помещениям с учетом следующих параметров:

назначение комнаты;
ориентация ограждающих конструкций помещения (и их количество);
габариты и количество оконных проемов (какие стеклопакеты);
учитывают наличие или отсутствие дверей;
обязательно делают расчет мощности по площади.

За основу такого расчета берется описанный выше принцип, но при этом учитываются другие поправки и коэффициенты, которые влияют на комфортность помещения и позволяют компенсировать возможные тепловые потери.

Источник: vodakanazer.ru

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Нет голосов) Загрузка…

Итоги

Безусловно, наиболее технологической является коллекторная схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией. Но на её создание нужно потратить немало средств и времени. Самым же малозатратным является первый вариант.

Как выбрать чугунную печь для бани Проектирование системы отопления частного дома Каменная печь для бани и дома Чем замазать печь, чтобы не трескалась

1

Естественная циркуляция нагретой воды по трубам – еще актуальна, но отходит в прошлое

Сейчас в проектах отопления частного двухэтажного дома уже не встретишь чертежей отопительных контуров, работающих без включения в схему циркуляционных насосов. Но еще не так давно обогрев частных домовладений с индивидуальным водяным отоплением осуществлялся исключительно благодаря естественному движению воды по трубам. В некоторых домах, построенных и оборудованных всем необходимым раньше, системы отопления с самотечной циркуляцией теплоносителя функционируют по сей день.

Система отопления с естественной циркуляцией постепенно отходит в прошлое

За счет чего движется жидкость в таких трубных контурах? Циркуляцию здесь обеспечивает разница в плотности воды с различной температурой. Горячая жидкость легче (меньше плотность), поэтому стремится вверх, более холодная – вниз. Нагретый котлом теплоноситель уходит по стояку наверх, на его смену приходит остывшая вода из обратного трубопровода. Это называется конвекцией, которая обеспечивает половину энергии, необходимой для осуществления естественной циркуляции.

Вторую половину движущей силы придает жидкости гравитация. Чтобы сила притяжения действовала эффективнее, горизонтальные трубы контура (лежаки) устанавливают с уклоном в сторону движения теплоносителя. Подающий трубопровод наклонен к радиаторам отопления, обратный лежак – к котлу. Кроме уклона труб в самотечном контуре большое значение для успешного осуществления циркуляции имеют такие факторы:

положение котла относительно обратной трубы (чем ниже установлен агрегат, тем лучше);диаметр трубных коммуникаций (чем шире просвет трубопровода, тем ниже сопротивление);сечение внутренних отверстий в батареях (та же закономерность, что и для труб).

Соблюдение этих правил позволяет сделать эффективный самотечный контур в доме своими руками. Однако условия, которые необходимо соблюдать при монтаже системы с естественным движением теплоносителя, являются причиной таких ее недостатков:

громоздкие трубы (обычно стальные) нельзя проложить скрыто, они всегда на виду;для котла необходимо делать углубленную площадку, что делает неудобным его обслуживание;необходимо поддерживать разницу между горячим и остывшим теплоносителем не менее 25 градусов;оптимальными батареями отопления, имеющими наибольший внутренний просвет и меньшую подверженность коррозии (при естественной циркуляции в теплоносителе много воздуха), являются чугунные (выбор невелик);большой объем теплоносителя и необходимость монтировать громоздкий расширительный бак открытого типа;сложно провести правильные теплотехнические расчеты для равномерного обогрева комнат.

Кроме того, самотечный контур не способен полноценно обогреть габаритные постройки. Эффективная естественная циркуляция возможна при длине лежаков до 45 м и площади до 180 м2 (в двухэтажном доме). Эти минусы делают самотечные контуры минимально востребованными у домовладельцев. Но все же остаются приверженцы отопительных гравитационных систем, аргументирующие свои предпочтения такими преимуществами самотечных контуров:

независимость от бесперебойной подачи электричества;бесшумность движения жидкости по трубам;эффективность отопительной системы при эксплуатации твердотопливных котлов (высокая инерционность частично нивелирует частые и значительные температурные перепады).

Жидкость по трубам в таких системах движется за счет разницы плотности горячей и холодной воды

При монтаже гравитационных контуров применяются две схемы трубной разводки – однотрубная, когда теплоноситель от батарей отводится по той же трубе, что и подается, и двухтрубная, когда подача жидкости и ее отведение обратно к котлу осуществляется двумя коммуникациями. Для отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией применяются те же схемы разводки. На второй этаж теплоноситель подается по стояку, отходящему от котла, остывшая жидкость сверху отводится по обратной вертикальной трубе. Лежаки на обоих этажах присоединяются к стоякам согласно примененной схемы разводки отопительных коммуникаций.

Подключение радиаторов, однотрубные и двухтрубные системы

В двухтрубной системе отопления, в отличии от однотрубной, все радиаторы имеют одинаковую температуру и равномерно отапливают дом.

Проектирование отопления частного двухэтажного дома заставляет подумать над вопросом выбора однотрубной или двухтрубной схемы. Однотрубные системы проще в монтаже, но они обладают одним важным недостатком – температура теплоносителя в последнем радиаторе будет очень низкой, поэтому самая дальняя от котла комната будет холодной, а это очень плохо.

В однотрубных системах радиаторы подключаются по нижней схеме, когда теплоноситель заходит с одного бока, а уходит с другого бока. Если дом не очень большой, а вы хотите сэкономить и проложить однотрубную систему, мы рекомендуем схему подключения «ленинградка» — она предполагает создание перемычки между входом и выходом. В результате часть горячего теплоносителя потечет по перемычке дальше, а часть направится в радиатор. Благодаря этому тепло будет распределяться более равномерно.

Схема самотечной системы отопления двухэтажного частного дома, с использованием однотрубной системы, может включать в себя применение циркуляционного насоса. В результате мы получим достаточно эффективное однотрубное отопление с равномерным распределением тепла. Можно пойти еще дальше, применив «ленинградку» и циркуляционный насос одновременно.

Проекты отопления частного двухэтажного дома чаще всего предусматривают создание двухтрубных систем с диагональным или боковым подключением радиаторов. Улучшенная схема и вовсе предусматривает раздельную подачу нагретого теплоносителя на первый и второй этаж, без обхода двух этажей сразу. Также она включает в себя установку фурнитуры для возможного отключения радиаторов отопительной системы – за счет этого реализуется возможность индивидуальной регулировки температуры в отдельных комнатах.

Однотрубная система обогрева для коттеджа – может, выбрать ее?

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 газовым котлом и с электрическим, с печами из кирпича, куда загружают торфяные брикеты, дрова, уголь.

«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».

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».

Двухтрубная схема подключения отопления

Система с двумя контурами отличается от однотрубной конструкции тем, что для нее требуется на порядок больше материалов. Впрочем, этот недостаток можно назвать единственным – во всем остальном двухтрубное отопление превосходит свой упрощенный аналог, поэтому монтаж отопления двухэтажного дома лучше выполнять именно по этой схеме.

Двухтрубная схема отопления двухэтажного дома функционирует следующим образом:

Подающая магистраль предназначена для перемещения разогретого теплоносителя в радиаторы;
Обратный трубопровод забирает остывший теплоноситель и возвращает его к отопительному оборудованию.

В двухконтурных системах могут использоваться любые отопительные приборы. Особого внимания требует их монтаж – перед тем, как сделать отопление в частном двухэтажном доме, нужно разобраться в способах подключения радиаторов.

Они могут встраиваться в систему по следующим схемам:

Нижнее подключение. Такой способ подключения отопительных приборов предполагает подводку труб снизу и позволяет скрыть магистрали под напольным покрытием. Недостатком нижнего подключения является снижение теплоотдачи – верхняя часть радиаторов может не прогреваться. Кроме того, такое подключение будет очень неэффективным в сочетании с чугунными радиаторами.
Одностороннее подключение. При диагональном подключении обратная труба подключается к нижнему патрубку радиатора, а подающий контур подводится сверху. Эффективность теплоотдачи в таком случае существенно выше, чем в предыдущем примере, но использовать такое подключение можно только для батарей с количеством секций менее 15.
Диагональное подключение. Самый популярный способ подключения радиаторов в двухэтажных домах. В такой схеме подводящий контур подводится с одной стороны сверху радиатора, а обратный контур подключается снизу на другой стороне, за счет чего обеспечивается максимально полное прохождение теплоносителя по внутренним полостям прибора.

Важным достоинством двухтрубной разводки является возможность отключения одного из ее участков без остановки работы всей системы. Чтобы двухтрубная схема отопления двухэтажного частного дома работала максимально эффективно, в ней нужно обеспечить принудительную циркуляцию теплоносителя. О способах циркуляции жидкости в системе стоит поговорить подробнее.

Коллекторная система отопления

Это одно из новых веяний в сфере отопления частных домов, появившихся относительно недавно и произошедшее от двухтрубных напорных систем. Только в отличие от них коллекторная система отопления двухэтажного дома имеет множество ветвей, сходящихся к одному центру – распределительному коллектору. Схема напоминает множество лучей, расходящихся во все стороны, с распределителем внутри, как показано на рисунке:

Как видите, лучевая система отопления предусматривает отдельное подключение каждого радиатора к коллектору, напрямую связанному с котлом. При этом «лучи» полностью запрятаны в конструкции пола, а распределитель встраивается в стену внутри специального шкафа. На виду остаются только подводки к батареям, да еще ветка, идущая от котла.

Излишне убеждать кого-то в том, что коллекторная схема отопления в двухэтажном жилище – самая эффективная из всех. Каждый радиатор запитан отдельно, друг на друга они влияния не оказывают. Регулировку и автоматизацию можно внедрять какую угодно. Радужную картину портит лишь одно обстоятельство – дороговизна. Сей факт тоже хорошо понятен при одном взгляде на схему. Еще есть и недостаток, перешедший по наследству – зависимость от электричества.

Особенности системы отопления

Самостоятельно выбрать оснащение, важное для установки отопительной системы, достаточно трудно. Для этого необходимо владеть особыми техническими познаниями и обладать способностью расчёта теплопотери. Также нужно разбираться в подробных расчётах и аспектах монтажа. Предлагаем обратиться к высококлассным теплотехникам, что в результате подготовительных работ подберут подходящую схему отопления.

Если у вас есть опыт устройства разводки в двухэтажном доме в таком случае можете подобрать вариант отопительной схемы лично, употребив нужную информацию и отработанные умения.

Схема 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.

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 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.

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 — 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.

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 утомляъть читателя формулами, предлагаем воспользоваться встроенными калькуляторами.

Калькулятор расчета производительности насоса

Калькулятор расчета создаваемого напора теплоносителя

Однотрубная система отопления двухэтажного дома

В однотрубных системах автономного отопления может применяться как естественная циркуляция теплоносителя, так и принудительная. Теплоноситель от котла идет в стояк подачи, а затем разделяется на два этажа в лежаки, к которым последовательно подключаются радиаторы отопления.

Однотрубная система отопления — надежная, но устаревшая

Очевидно, что после каждого из радиаторов температура в трубопроводе будет снижаться, и это обязательно учитывают при расчетах. Достоинствами такой системы являются:

Расход труб при монтаже такой системы минимален.
Возможность реализации системы с естественной циркуляцией. Например, при отключении электроэнергии можно замкнуть насос при помощи байпасной перемычки, и система продолжит функционировать, хоть и с меньшей эффективностью.
Время и стоимость монтажа ниже, чем других систем.

Недостатками однотрубной разводки являются:

Сложность регулировки и настройки системы.
Для снятия одного отдельного радиатора нужно останавливать всю систему.

Видео: Однотрубная система отопления, ее достоинства и недостатки

Двухтрубная автономная система отопления

Требования к современным системам отопления предполагают тонкую регулировку как всей системы в целом, так и каждой части в отдельности, что позволяет управлять микроклиматом в помещениях, а также экономить энергоресурсы. И такую возможность дает именно двухтрубная система отопления.

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома

В таких системах имеются два отдельных трубопровода: подающий и обратный, а радиаторы отопления подключаются к ним параллельно. Рассмотрим работу такой системы на примере. Теплоноситель, подогретый в котле обезвоздушивается автоматическим клапаном (2) и поступает в вертикальный стояк, который разделяется на горизонтальные участки первого и второго этажа. Обратный трубопровод подключается к соответствующему входу котла и аналогично подающему разделяется на два этажа.

На обратной линии перед котлом расположены:

Предохранительный клапан (11), сбрасывающий избыточное давление в системе. Рабочее давление в закрытых системах отопления составляет 1—3 бар.
Циркуляционный насос (9), поддерживающий ток теплоносителя с заданной скоростью, с арматурой его обвязки (7, 8).
Мембранный расширительный бак, который компенсирует расширение теплоносителя и поддерживает постоянство давления в системе.

Радиаторы (4) подключены параллельно к подающему и обратному трубопроводу, причем лучше всего делать подключение именно так, как изображено на рисунке: подачу делать в верхней точке, а обратку в нижней диагональной, — при такой схеме идет наиболее равномерный прогрев и соответственно лучше теплоотдача.

Возможность самостоятельной регулировки каждого радиатора в отдельности дает специальный термостатический клапан (3), который, в зависимости от температуры воздуха в помещении, может ограничивать или вовсе перекрывать ток теплоносителя через радиатор. При этом это не будет влиять на работу систему в целом. Для того чтобы радиаторы не мешали работе друг друга, оказывали примерно равное сопротивление протеканию теплоносителя через них, на их выходе ставятся балансировочные клапаны (5) при помощи которых происходит настройка всей системы отопления.

Двухтрубная автономная система отопления имеет ряд неоспоримых преимуществ:

Теплоноситель в каждый радиатор поступает с одинаковой температурой.
Меньшие потери давления в системе позволяют использовать менее мощные циркуляционные насосы.
К подающему и обратному трубопроводу двухтрубной системы могут быть подключены совершенно разные тепловые приборы: радиаторы, конвекторы, фанкойлы, система «теплый пол» со своим коллектором и насосной группой.
Ремонт или настройка каждого отдельно взятого узла не влияет на работу в целом.

Недостатками двухтрубной системы являются большая материалоемкость, что сказывается на стоимости и сложности, а это может при неграмотном расчете и монтаже сказаться на надежности.

Варианты двухтрубных систем

Двухтрубные системы отопления имеют множество вариантов реализации. На аксонометрической схеме представлены три наиболее используемых случая разводки двухтрубных систем отопления.

Двухтрубная тупиковая разводка труб, представленная на условном первом этаже схемы. В такой системе прямой и обратный трубопроводы монтируются рядом, параллельно друг другу вплоть до последнего радиатора ветки. Диаметры подающей и обратной трубы по мере приближения к тупиковому радиатору снижаются. При таком способе подключения требуется настройка системы при помощи балансировочных клапанов, чтобы радиаторы, расположенные ближе к котлу, не замыкали проток теплоносителя через себя.
Двухтрубная встречная разводка трубопроводов представлена на условном втором этаже схемы. В таком способе подключения прямой трубопровод подходит с одной стороны к радиатору, а обратной с другой. Это позволяет стабилизировать проток теплоносителя и избежать балансировки радиаторов. Такой способ еще называют «петля Тихельмана». Подающий и обратный трубопроводы должны при этом иметь одинаковые сечения.
Коллекторная разводка представлена на третьем этаже схемы. Магистральный прямой и обратный трубопровод подключен к коллектору, от которого уже идет разводка трубами одинакового диаметра на все радиаторы. Такая система требует большего расхода труб, зато балансировка ее очень простая. Для того, чтобы система работала лучше, коллектор должен располагаться близко к геометрическому центру этажа, при этом длины трубопроводов будут примерно равными.

Разработку схемы системы отопления двухэтажного дома лучше доверить инженерам-теплотехникам.
Наиболее перспективными и современными являются двухтрубные системы отопления.
Грамотное сочетание радиаторного отопление с теплым водяным полом дает наилучшие результаты.

Видео: Варианты радиаторных систем отопления

спасибо за информацию. хотелось бы узнать зависимость диаметров трубопроводов при закрытой разводке, подача и обратка, спасибо

Евгений — Главный редактор. (14.04.2017) Ответить

Анатолий,здравствуйте. Как таковой, интересующей Вас зависимости нет, если не считать вполне понятного требования, что пропускная способность магистралей подачи и обратки в районе котла должна быть примерно одинаковой. Посмотрите на схемы в статье. В одной из них диаметры труб одинаковы, в другой — обратка состоит из двух труб 50 мм, но подача при этом — из одной 65 мм, что в пересчете на площадь сечения дает примерно одинаковую картину. Дальнейшее постепенное уменьшение диаметра на подаче и увеличение на обратке — уже в зависимости от количества и специфики размещения приборов теплообмена-радиаторов. Примеры хорошо показаны на схемах — там проставлены диаметры. Но в любом случае, рекомендуется проводить расчеты под конкретную систему отопления.

Задайте вопрос здесь или на нашем форуме

Полки на стену своими руками
Термостойкая краска для печи

Лестница на второй этаж своими руками

Качели для дачи своими руками
Источники: http://aqueo.ru/otoplenie/skhema-otopleniya-doma.html, http://sovet-ingenera.com/otoplenie/razvodka-o/sistema-otopleniya-dvuxetazhnogo-doma.html, http://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/sxema-otopleniya-dvuxetazhnogo-doma-2.html
No related posts.