Схема отопления двухэтажного дома напольным газовым котлом. Однотрубная система

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

Схема отопительной системы двухэтажного дома

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

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

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

Классификация СО

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

СО с однотрубной и двухтрубной разводкой теплоносителя;

Разводкой принято называть схему расположения отопительных радиаторов и соединяющих трубопроводов.

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

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

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

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

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

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

Однотрубные СО

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

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

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

Принцип работы однотрубной СО

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

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

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

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

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

Способы подключения батарей отопления однотрубной СО

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

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

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

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

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

Современные модернизированные схемы ленинградки с нижним подключением отопительной аппаратуры

Двухтрубные СО

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

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

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

Схема движения теплоносителя в двухтрубной СО двухэтажного дома

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

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

Типы циркуляции в СО

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

Естественная

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

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

Схема самотечного движения водяного теплоносителя при отоплении двухэтажки

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

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

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

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

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

Принудительная

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

Схема движения теплоносителя в СО напорного типа в двухэтажном здании

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

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

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

Тип разводки трубопроводов

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

Тупиковые и попутные схемы

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

Схемы движения теплоносителя в системах отопления

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

Видео про схемы СО

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

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

Вконтакте

При строительстве одноэтажного или двухэтажного частного дома важно правильно выбрать схему отопления. От этого решения зависит комфорт в доме и количество расходов на обогрев помещения. На сегодняшний день существует много видов отопления. Традиционно используется двухтрубная или однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Также для обогрева помещения используется теплый пол или другое современное отопительное оборудование.

Система отопления двухэтажного дома

Отопление двухэтажного дома отличается от одноэтажного. Теплоноситель должен заполнять весь трубопровод, достигая самой высокой точки, поэтому существуют некоторые нюансы:

В системе двухэтажного дома обязательно наличие циркуляционного насоса.
Преимущество отдается однотрубной системе.
Коллекторную систему проще установить в одноэтажном доме.
Чтобы обогреть два этажа понадобится больше времени. Отопление двухэтажного дома дороже стоит.

Источники отопления

Чтобы сделать правильный выбор котла, необходимо определиться с источником тепловой энергии. Для классической схемы с трубопроводом и радиаторами в качестве источника тепла используется газ, электричество или твердое топливо.

Газовый котел выполняет обогрев с помощью природного газа, который поступает по магистральному газопроводу. Такое оборудование используется наиболее часто, но можно устанавливать его только, если есть в населенном пункте газопровод. В наше время эксплуатация газового котла целесообразна в тандеме с котлом на другом виде топлива.
Твердотопливный котел начали эксплуатировать раньше, чем все остальные, он используется до сегодняшнего дня. Основным преимуществом такого котла является его независимость. Не требуется подключение газопровода или электричества. Но без электричества не будет работать насос, поэтому использование такого котла целесообразно для одноэтажного дома. Часто используется такое оборудование как дополнительный способ обогрева.
Жидкотопливный котел достаточно экономичный. Большие затраты потребуются на установку такого котла. Понадобится также дополнительная территория для устройства емкости с жидким топливом.
Электрический котел компактный. Он может быть напольным или настенным. Нагрев теплоносителя осуществляется с помощью электричества. Стоимость отопления зависит от цены за электроэнергию, ее потребление таким котлом высокое.

Разнообразие котлов отопления

Схемы отопления

Однотрубная

Такая схема целесообразна для устройства системы с естественной циркуляцией. Эффективна однотрубная схема для одноэтажного дома. В схеме двухэтажного дома понадобится решить некоторые трудности для обеспечения нормальной работы системы.

Схема однотрубной системы обуславливает разводку по дому одной трубы, к которой последовательно подключаются радиаторы. Теплоноситель из трубы попадается в радиатор, там происходит теплоотдача, и он возвращается обратно в трубу. Проходя через каждый радиатор, теплоноситель отдает тепло, таким образом работа последних радиаторов становится малоэффективной.

Преимущества однотрубной схемы:

Экономия при монтаже. Требуется значительно меньше расходного материала, чем для двухтрубной системы, но диаметр труб должен быть больше.
Экономия времени и меньшая трудоемкость. Устройство однотрубной системы выполняется проще и быстрее двухтрубной.
Использование байпаса обеспечит нормальную работу системы при поломке одного из радиаторов.

Недостатки:

Каждый последующий радиатор получает теплоноситель меньшей температуры, поэтому ему потребуется большее количество секций.
Однотрубную схему не используют для устройства теплых полов.
Чтобы обеспечить эффективную работу системы двухэтажного дома, необходимо подключение циркуляционного насоса.

Чтобы уменьшить уровень остывания теплоносителя, следует сделать диаметр труб большим.

Схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома

Красными стрелками показано движение горячего теплоносителя, а синими – возврат остывшего.

Двухтрубная

Схема двухтрубной системы являет собой разводку из двух параллельных труб, к которым подключаются радиаторы отопления. Одна труба подключается к подаче теплоносителя в радиатор, а другая – к выходу его из отопительного прибора. Эффективная работа двухтрубной системы отопления двухэтажного дома возможна только при наличии циркуляционного насоса.

Теплопотери такой системы значительно ниже, чем у однотрубной. К тому же, нагрев всех отопительных приборов выполняется равномерно.

Если выполняется нижнее подключение радиатора, то обязательно наличие запорной арматуры на подаче теплоносителя.

Преимущества двухтрубной схемы:

Теплоноситель поступает во все радиаторы с одинаковой температурой.
Возможность регулировки температуры радиатора.
Поломка одного из радиаторов не влияет на работу системы.

Недостатки:

Большой объем работы при монтаже.
Большой объем материала.
Сложность монтажа.
Высокая стоимость монтажа.

Схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома

Терморегулирующий клапан. Определяет температуру радиатора.
Отопительный прибор. Выполняет обогрев помещения.
Блок безопасности. Он состоит из манометра (измеряет давление в системе), предохранительного клапана (выполняет сброс теплоносителя при повышенном давлении) и воздухоотводчика (выпускает воздух, накопившийся в трубопроводе).
Обратный клапан. Исключает возврат воды в систему.
Циркуляционный насос. Обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя.
Расширительный бачок. Регулирует объем воды.
Прямоточный вентиль. Предназначен для регулировки напора теплоносителя.
Запорная арматура. Перекрывает подачу воды на весь стояк.
Стояк, по которому выполняется подача горячего теплоносителя на второй этаж.
Настроечный клапан. Регулирует расход теплоносителя.
Воздухоотводчик. Выпускает накопившийся воздух в системе.

Коллекторная

Схема коллекторного отопления представляет собой наличие на каждом этаже по два коллектора на подачу и возврат. Коллектор подачи к каждому отопительному прибору отдельно подает теплоноситель, а возвращается он в коллектор возврата. На втором этаже устраивается такая же система.

Преимущества коллекторной системы:

Удобная регулировка температуры каждого прибора отдельно.
Используется небольшой диаметр трубы, за счет небольшого объема теплоносителя.
Наиболее удобная схема для формирования комфортного микроклимата в помещении.
В случае необходимости можно отключить от отопления отдельные помещения или целый этаж.

Недостатки:

Большой объем материала.
Большие трудозатраты и длительный срок монтажа.
Недопустимо соединение труб под полом.
Для каждого независимого контура требуется отдельный циркуляционный насос.
Необходимо место для устройства коллекторов.

Схема коллекторного отопления частного дома

Трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель(1а – диаметр 16 мм; 1б – диаметр 26 мм).
Запорный кран. Перекрывает подачу в коллектор.
Запорный кран. Перекрывает движение «обратки» на коллекторе.
Расширительный бачок, который регулирует объем теплоносителя.
Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя в трубопроводе.
Обратный клапан. Перекрывает обратный ход среды.
Блок безопасности. Он состоит из манометра (измеряет давление в системе), предохранительного клапана (выполняет сброс теплоносителя при повышенном давлении) и воздухоотводчика (выпускает воздух, накопившийся в системе).
Коллектор, распределяющий подачу теплоносителя.
Коллектор, собирающий «обратку».
Автоматический воздухоотводчик. Выпускает образовавшийся газ из системы в автоматическом режиме.
Дренажный кран. Предназначен для слива.
Элемент блока безопасности коллектора.
Шкаф, в котором монтируются коллекторы.
Радиаторы отопления, выполняющие обогрев помещения.
Нижнее подключение радиатора.

Схемы отопления могут быть одноконтурными или двухконтурными:

Одноконтурные – обеспечивают обогрев помещения.
Двухконтурные – выполняют обогрев помещения, а также обеспечивают нагрев воды для водопровода.

Система может быть открытого и закрытого типа:

Открытая система имеет открытый расширительный бак, благодаря чему можно легко заменить теплоноситель или проверить его качество. Но в такой конструкции вода испаряется и поэтому нужно регулярно контролировать её уровень и восполнять в случае недостачи.
Закрытая система ограничивает доступ к теплоносителю и исключает его испарение.

Использование той или иной схемы зависит от вида здания (одноэтажного или двухэтажного), от вида отопления и способа подключения котла, а также от финансовых возможностей хозяина дома.

Разводка трубопровода и его материал также зависят от схемы отопления. Для одноэтажного дома с однотрубной схемой целесообразно использовать стальные трубы, диаметр которых должен быть большим, в этом случае труба является греющей. Для двухтрубной системы используются полипропиленовые трубы, их диаметр может быть небольшим. А для коллекторной схемы диаметр должен быть малым, потому что к одному контуру не требуется большое количество теплоносителя.

Для владельцев частных домов и малоэтажных коттеджей проблема выбора между централизованным и автономным отоплением не стоит – преимущество явно на стороне газовых или твердотопливных котлов, работающих только на отопление частного домостроения. Этот способ намного эффективнее, чаще и экономнее, а собственная система отопления разрешает регулировать температуру в каждом отдельно взятом помещении в соответствии со своими требованиями. Поэтому основная задача – правильно выбранная схема отопления двухэтажного дома, например, такая:

Расчет отопления 2-этажного здания

Расчет энергоэффективности, теплоотдачи и технических параметров отопления определяет ее рабочие характеристики, количество теплопотерь в доме, мощность теплогенератора, количество радиаторов, их месторасположение и т.д.

Производительность котла, который обеспечивает эффективное отопление двухэтажного дома, вычисляется по общим результатам потерь тепла в здании. В исходные данные для расчетов должны входить:

Площадь каждой их обогреваемых комнат и общая площадь всех помещений в доме.
Климатические и географические особенности местности.
Теплоизоляция здания и каждой комнаты.
Стройматериалы, из которых выстроены несущие стены, межкомнатные перегородки, потолочные и другие перекрытия, а также их толщина.
Конструктивное решение кровельной системы, наличие или отсутствие мансарды, чердака, надпотолочного технического места.
Габариты окон и дверей, качество их утепления.

Смотреть видео или скачать ролик о разных схемах 2-трубного подсоединения можно здесь:

Из чего состоит система отопления

Электрический, твердотопливный, жидкотопливный, газовый теплогенератор – это основной узел в отопительной системе и в схеме с ГВС. Средний стандартный норматив производительности котла – 100 Вт/1 м 2 площади с потолками высотой ≤ 3 м в утепленном помещении. Котел должен иметь запас мощности ≤ 20%. При организации ГВС запас мощности должен быть увеличен до 45-50%.

Корпус любого котла отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией или с принудительной может быть чугунным или металлическим. Сам теплогенератор может крепиться на стене или стоять на полу. Напольный агрегат рекомендуется монтировать или в отдельном здании, или в отдельном изолированном помещении. В этом помещении должна быть оборудована вентиляция, установлен бойлер для ГВС, смонтирован дымоход.

Если разрабатывается проект отопления двухэтажного дома с настенным агрегатом на газе, то дымоходный канал не нужен. Также не нужно выполнять требование к установке агрегата в отдельном здании или помещении. Котел в двухэтажном доме с одним контуром работает только на отопление здания. Если теплогенератор двухэтажного частного дома своими руками предназначен и для вырабатывания горячей воды (ГВС), то устанавливают двухконтурный агрегат.

Энергия от теплогенератора в трубы и батареи передается двумя способами: отопление с естественной циркуляцией или обогрев с принудительной циркуляцией теплоносителя по трубам отопления двухэтажного дома. Современные модели 2-контурных котлов имеют свой собственный насос, обеспечивающий циркуляцию нагретой воды или антифриза, и снабжены расширительным резервуаром закрытого типа.

Радиатор – это изделие из биметалла или с анодированием, также он может быть сделан из алюминия, стали, чугуна. Коэффициент теплоотдачи и степень инерционности радиатора находятся в прямой зависимости от габаритов и материалов, из которых сделан прибор. Габариты определяются количеством секций, стандартное их количество – семь. Также для работы радиатора на нем должен быть установлен кран Маевского, запорная арматура (вентиль) и терморегулятор.

Где рекомендуется устанавливать батарею, обычно указывается в паспорте к нему. Это оконные проемы (под подоконниками), около входных дверей и расчетные места по периметру комнаты. К стоякам и трубам отопления радиаторы подключаются двухсторонним или односторонним способом по диагонали, сверху или снизу. Тип подключения определяет производительность батареи.

Любые схемы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией или с принудительным движением воды рассчитываются на определенное число батарей (I), и их количество определяют по следующей формуле:

I = S х k 1 х k 2 х k 3 х k 4 х 100 / P (единиц), где

S – площадь отапливаемой комнаты в квадратных метрах;
P – производительность одной секции батареи (Вт);
K I – коэффициент, применяемый к стеклопакетам;
K II – коэффициент теплопотерь, применяемый к внешним стенам;
K II – коэффициент, значение которого зависит от кровельной системы – ее способа утепления и конструкции;
k iv – коэффициент, значение которого зависит от высоты потолочного перекрытия (k iv = 1, если высота потолка ≤ 2,5 м).

Трубы отопления обеспечивают движение, распределение и обратный ход горячей воды в теплогенератор. Значение сопротивления потока определяется гладкостью внутренней поверхности магистрали и выбранным способом передвижения воды – схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией или система отопления двухэтажного частного дома с естественной циркуляцией. Каждая схема отопления 2-этажного частного дома должна быть герметичной, что обеспечивается качеством обвязки.

Расширительный бак, которым оснащается двухтрубная система отопления двухэтажного дома закрытого или открытого типа, нужен для сохранения требуемого объема воды, циркулирующей в трубах. Резкий нагрев теплоносителя – это увеличение его объема, и лишняя жидкость выдавливается в расширительный резервуар.

В бачке есть воздушная камера и камера для теплоносителя, которые разделяются мембраной. Закрытые схемы смонтированы так, что резервуар крепится на обратке, перед всасом насоса. Но такая конструкция должна предусматривать крепление бачка на высоте ≥ 1 м.

Расширительный резервуар открытого типа монтируется в самой высокой точке отопительной системы. Объем бачка должен иметь 10-процентный запас по объему. Отправной точкой объема считается общий литраж теплоносителя в трубах. Недостаток такой конструкции – быстрое испарение воды из бачка.

Запорная арматура помогает смонтировать схемы отопления таким образом, чтобы их можно было ремонтировать или обслуживать, не отключая отопление полностью. Краны или вентили могут врезаться до или после любого прибора или узла, требующего дальнейшего обслуживания, а также на входе системы.

Предохранительный и обратный клапаны, автовоздухоотводчик, запорная арматура для балансировки давления называются предохранительными. Эти устройства предохраняют трассу отопления от гидроударов и резких скачков скорости и давления теплоносителя. Отсекающий клапан перекрывает газ (электричество, подачу другого типа топлива), как только срабатывает любой из датчиков, например, газоанализатор, или прекращается работа насоса.

Электромеханический или электронный вентили, терморегулятор – это регулирующая арматура, которая предназначена для стабилизации рабочих параметров отопительной схемы.

Гидравлическая, термодинамическая стрелка, коллектор – для разветвления гидроконтуров, уменьшения теплопотерь, повышения проходимости воды и раздачи тепла по всей сети радиаторов. Рядом с коллектором обычно монтируют контрольные приборы и аппаратуру.

Насос в системе отопления частного дома необходим для продвижения воды по теплотрассе, его наличие – это возможность не соблюдать уклоны и геометрию магистрали, которой требует система отопления с естественной циркуляцией.

Расчет производительности насоса: Q = P/ ΔT х 1,16 (м/сек, л/сек, м 3 /час).

Символ	Что обозначает	Единица измерения
Q	Максимальная прокачка подачи через насос	л/с, м 3 /час
P	Максимальная производительность теплогенератора	кВт
ΔT	Теплоотдача с батарей, базовое значение 20 0 C	0 C
1,16	Удельная плотность теплоносителя (вода)	Вт/час
H	Давление замкнутой схемы	Па
R	Гидропотери в магистрали (если делать отопление в двухэтажном частном доме своими руками), 150	Па/м
L	Общая длина всех контуров	м
Z ƒ	Коэффициент шероховатости	1,3 – для фитингов и шаровой запорной арматуры; 1,7 – для термовентилей, 2- или 3-ходовых вентилей

Разные решения по отоплению

Как устроена однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема приведена ниже. Принцип состоит в последовательном включении обогревательных приборов. Поток жидкости будет стабильным, если использовать трубы Ø ≥ 32 мм. При таком диаметре трубной магистрали хорошо будет работать и гравитационная система отопления двухэтажного дома, то есть, без насоса.

Из-за разницы температуры и давления в начале и в конце магистрали движение воды будет медленным, но постоянным. Недостаток такой схемы состоит в том, что каждая следующая батарея будет холоднее предыдущей. Поэтому перед тем, как сделать отопление по 1-трубной схеме, просчитайте общую длину труб. Чем длиннее магистраль, тем менее эффективно она будет обогревать дом.

Также первый вариант более известен, как ленинградская система отопления (схема для двухэтажного дома или одноэтажного здания). Чтобы повысить КПД схемы, можно врезать насос, запорную арматуру с термостатическими клапанами, установить байпас.

Двухтрубное отопление в двухэтажном частном доме своими руками устраивают по принципу деления подающего и обратного потоков жидкости. Контур такой схемы требует параллельного подсоединения входа и выхода нагревательных батарей. Температура воды в секциях будет всегда одинаковой, а стабильная работа теплогенератора не зависит от расстояния и длины магистрали.

Если сделать отопление по 2-трубной схеме, то врезка кранов и терморегуляционных вентилей поможет обслуживать и ремонтировать узлы и отдельные участки без полного отключения. Если же в такую схему включить гидравлическую стрелку с коллектором компланарного типа, то все дополнительные контуры можно будет разделить.

Коллекторное подсоединение разводки

Лучевая разводка (звезда) – это коллекторная система отопления двухэтажного дома, которая предусматривает радиальную укладку труб трубопровода и подсоединение к ним автономных схем. Если соблюдать одинаковую длину разводки в домике, то гидробаланс будет стабильным, теплообмен повысится, сопротивление в трубах уменьшится. Правильный расчет подачи будет соблюден при монтаже регулировочной арматуры и насоса в каждом из подключенных контуров. Недостаток схемы – большой расход стройматериалов, высокие трудозатраты. Достоинства – точная регулировка каждого радиатора, высокий КПД, легкое обслуживание.

Как правильно и равномерно распределить теплоноситель по высоте

Подача воды снизу вверх в схеме отопления в частном доме в два этажа – это, прежде всего, подсоединение стояков на первом этаже или в подвале. 2-трубный контур – это сделанная параллельная трасса подачи и обратки. Вода движется наверх и, проходя через батареи, начинает движение вниз, к котлу. Трубы подачи должны заканчиваться выше батарей второго этажа. Вся подающая магистраль должна иметь общий клапан для стравливания воздуха. На каждый радиатор ставят свой кран Маевского.

Разводка с верхним подключением обогрева – это движение воды сверху вниз. По основной трубе подачи вода попадает в закольцованную разводку или в тупиковые отводы схемы. Подача в радиаторы осуществляется с чердачного утепленного помещения. Дальше по вертикально смонтированным трубам вода попадает в общую обратку и по ней – в рубашку теплогенератора. На этапе проектирования такой разводки необходимо учитывать месторасположение насоса – он должен быть включен в трубу обратного хода в непосредственной близости от котла. Пользоваться циркуляционным насосом в таком варианте подключения обязательно, иначе движения теплоносителя не будет, кроме первых радиаторов.

Двухтрубное отопление частного дома в вертикальном исполнении с любым вариантом подключения подачи требует постоянного контроля за балансом давления и температуры. Но если условия контроля и возможности регулировки обеспечены, система будет работать стабильно и в плане выдерживания нужного давления, и в плане соблюдения температурного режима.

Изучить и понять, как работает отопление частного дома, достаточно просто. Сложнее проделать всю работу самостоятельно и бесплатно, поэтому помощь профессионалов здесь не помешает.

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

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

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

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

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

Однотрубные системы отопления

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

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

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

Отопление «Ленинградка»

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

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

Альтернативные виды однотрубного отопления

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

Двухтрубное отопление

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

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

Тупиковая схема и «петля Тихельмана»

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

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

Лучевая схема

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

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

Отопление теплыми полами

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

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

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

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

Отопление газовым котлом

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

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

Какую схему отопления выбрать?

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

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

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

Комфортное проживание в частном двухэтажном доме полностью зависит от комплекса коммуникаций, среди которых одно из главных мест занимает отопительная сеть. Не так ли? Именно она отвечает за поддержание оптимального температурного режима и сохранность самого здания. Согласитесь, температура в помещении – это одна из главных составляющих обеспечивающих уютное проживание.

От выбора источника тепла и правильного его подключения напрямую зависит, сможете ли вы поддерживать необходимую для проживания температуру. Здесь мы поможем вам разобраться в том, как функционирует система отопления двухэтажного дома, и какие схемы разводки признаны наиболее эффективными.

У нас вы найдете информацию о видах теплоносителей, способах и особенностях их подключения. Для наглядности материал сопровождается схемами подключения, а также видеороликами, которые помогут расширить знания о системах отопления частных домов.

Самостоятельно подобрать оборудование, необходимое для сборки отопительной системы, довольно сложно. Для этого нужно обладать специальными инженерными знаниями, уметь , ориентироваться в детальных расчетах и нюансах монтажа.

Если у вас соответствующее образование или вы уже имеете опыт устройства разводки отопления в двухэтажном доме, то можете выбрать вариант отопительной схемы самостоятельно, применив полезную информацию и отработанные навыки.

Выбор источника тепловой энергии

Сердцем обогревательной сети является теплогенератор, который нагревает теплоноситель до оптимальной температуры и, если позволяют его технические возможности, поддерживает заданные параметры круглосуточно.

Галерея изображений