Система отопления

Одной из систем, которая обеспечивает комфортное проживание внутри частного дома, является система отопления. И от эффективности ее работы будет зависеть уют в доме. Поэтому подходить к ее сооружению необходимо со всей ответственностью. Особенно это касается двухэтажного дома. Здесь нужно тщательно продумать схему разводки труб, ведь теплоносителю придется подниматься вверх на дополнительную высоту, что создает определенные нагрузки. Обычно двухэтажного дома имеет несколько видов разводки, где чаще всего используют .

Если говорить об отоплении в целом, то это достаточно сложная система, в которую входит большое количество звеньев и элементов:

• Отопительный котел;
• Отопительные радиаторы;
• Трубопровод;
• Запорная арматура;
• Фитинги;
• Приборы контроля и регулирования.

Правильно подобранные звенья единой системы - это стопроцентная гарантия того, что отопление будет работать на «отлично». А значит, снизятся расходы на его эксплуатацию.

Виды схем отопления

В конструктивном плане системы водяного отопления частного дома можно разделить на пять видов:

1. Однотрубные и двухтрубные.
2. С верхней и нижней разводками.
3. Со стояками в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
4. С естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя.
5. С разным движением теплоносителя - тупиковым или магистральным.

Отопление коллекторного типа

Идеальным вариантом для двухэтажного дома является отопление коллекторного типа с принудительной циркуляцией теплоносителя. Кроме всех вышеперечисленных приборов и частей в него входят еще три узла. Это циркуляционный насос, коллектор и расширительный бак.

В чем преимущества такой системы?

• Во-первых, с помощью циркуляционного насоса происходит равномерное движение теплоносителя.
• Во-вторых, теплоноситель одинаково распределяется по всем приборам отопления. А это очень важно, потому что таким образом создается равный температурный режим во всех комнатах.
• В-третьих, установленный коллектор обеспечивает точную и правильную разводку труб и теплоносителя. С этим узлом можно контролировать и изменять температуру не только на одном этаже или в отдельной комнате, но и в каждом радиаторе. А это очень удобно в том плане, что жильцы дома устанавливают ту температуру, которая для них комфортнее всего. И это совершенно не влияет на других проживающих.

Схемы отопления

Выбирать придется из трех схем - однотрубной, двухтрубной и коллекторной. О последней было сказано выше, так что некоторое представление о ней вы уже имеете. Стоит остановиться подробнее на двух первых.

Однотрубное отопление дома

Схема однотрубной горизонтальной проточной системы отопления

В одноэтажном строительстве чаще всего применяют однотрубную систему с установкой циркуляционного насоса. Это, во всяком случае, очень экономично. Здесь обычно делают горизонтальную разводку, когда труба подачи теплоносителя и обратка проходят по одному контуру. Такая схема неплохо работает и без насоса, но эффективность распределения горячей воды низкая.

Идеальной является схема двухтрубной системы . Здесь нет необходимости устанавливать насос, поскольку она работает хорошо и без него.

Для этого от котла поднимается стояк в чердачное помещение, где чаще всего трубы по радиаторам разводятся лучевым способом. Нижний контур - это обратка, которая соединяет выходы радиаторов в одну линию. Ее устанавливают под уклоном, чтобы теплоноситель без труда двигался в сторону котла. Хотя при этом действуют физические законы, угол наклона ускоряет процесс, несколько увеличивая скорость движения теплоносителя.

Трубы для отопления

И немного о трубах и других приборах. Сегодня не приходится жаловаться на отсутствие их разнообразия. Еще совсем недавно использовались только стальные аналоги, которые уже потеряли свою актуальность из-за высокой цены, сложности при монтаже и быстрого выхода из строя по причине коррозии. Им на смену пришли медные и металлопластиковые трубы с высокими эксплуатационными характеристиками. И если медные трубы все же применяются реже из-за своей дороговизны, то пластик сегодня очень востребован.

Кран Маевского

Отметим также, что для более качественной работы системы отопления стали применять различные устройства:

1. Кран Маевского - он обычно устанавливается на радиаторах и позволяет выпускать воздух из системы.
2. Отсекающая запорная арматура - с ее помощью можно перекрыть подачу теплоносителя на каждый радиатор. Тем самым обеспечивается возможность его ремонта без отключения всей системы.
3. Регулирующие вентили - они позволяют уменьшить или увеличить подачу горячей воды.
4. Всевозможные датчики, контролирующие разные процессы в системе отопления.

Все эти приборы служат только одной цели - эффективной работе отопительной системы. Конечно, все это стоит денег, но качество всегда требует расходов. Правда, придется вложиться всего лишь один раз, а после пожинать плоды.

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

Почему двухтрубное

Почему схема отопления должна быть именно двухтрубной?

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

Многосекционная батарея —сомнительное украшение для жилой комнаты.

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

Однотрубная ленинградка —лидер по отказоустойчивости.

Устройство

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

Верхний и нижний розливы

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

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

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

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

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

Гравитационная и принудительная

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

Схемы с принудительной циркуляцией выгодны тем, что:

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

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

Системы с естественной циркуляцией полностью энергонезависимы.

Как устроена такая отопительная система?

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

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

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

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

Как это работает ?

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

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

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

Эта схема работает так:

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

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

Конвекционное и внутрипольное

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

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

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

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

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

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

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

Балансировка

Что такое балансировка и зачем она нужна?

Чтобы объяснить это, мне нужно разъяснить еще пару понятий.

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

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

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

Петля Тихельмана —несколько параллельных контуров одинаковой протяженности.

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

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

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

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

Материалы

Радиаторы

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

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

В ней:

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

Две переменных нуждаются в комментариях.

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

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

Значение k можно взять из следующей таблицы:

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

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

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

Трубы

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

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

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

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

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

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

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

Каким должен быть диаметр подводок к батареям и розливов ?

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

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

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

Обвязка котла

У закрытой системы с принудительной циркуляцией она включает:

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

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

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

Подключение радиаторов

Для секционных радиаторов возможны три способа подключения:

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

Какое из них выбрать?

Ответ зависит от двух факторов:

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

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

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

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

Вот его преимущества:

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

Заключение

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

Централизованное отопление заметно повышает затраты семейного бюджета за счет оплаты нерегулируемых энергоносителей. Поэтому хозяева частного жилья предпочитают центральному отоплению автономное. Чаще других в индивидуальном строительстве заказывают проекты двухэтажных домов, или домов с мансардой, поэтому схема отопления 2 х этажного частного дома отработана до мелочей и проектными организациями, и самими домовладельцами.

Компоненты и узлы отопительной системы

Сама система отопления частного жилья, математические вычисления и привязка к проекту может быть выполнена своими руками, и первое, с чего необходимо начать — теплотехнический расчет, который обозначает рабочие характеристики отопительной системы дома: общие тепловые потери во всех помещениях дома, мощность котла, количество радиаторов или батарей, тип отопительной системы, и т.д.

Максимальная мощность котла определяется, исходя из суммы потерь тепла во всех помещениях дома, плюс:

1. Общая площадь помещений с отоплением, включая второй этаж;
2. Климатические условия в регионе;
3. Наличие теплоизоляции и ее качество;
4. Стройматериал внутренних перекрытий, стен, потолка и пола, а также их толщина;
5. Конструкция крыши и чердачного пространства;
6. Размеры оконных, балконных и дверных проемов, степень их герметичности.

Котел генерирует тепло путем сжигания той или иной разновидности топлива, или посредством нагревания трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов), которое затем распределяется по системе отопления и горячего водоснабжения. Стандартная нормативная мощность котла — 100 Ватт на квадратный метр при потолках в помещениях ≤ 3 м. ГОСТы рекомендуют делать 20%-ный резерв мощности котла на непредвиденные тепловые потери, которые может нести система отопления 2 этажного здания. Система ГВС резервирует ≥ 50% мощности теплогенератора.

Виды топлива для котла — дизельное топливо, электричество, отработка машинного масла, кокс, пеллеты, уголь, дрова, торф, газ. Какой котел и на каком топливе выбрать – зависит от того, насколько доступно то или иное топливо в регионе. Но газ остается самым популярным видом топлива в частном доме – его подключают более 75% российских потребителей. Бойлер, котел или конвектор, работающие на электроэнергии, оставляют в качестве резервного варианта, в крайнем случае – комбинируют электрический обогрев с другими видами отопления.

Котлы с корпусом из стали или чугуна чаще всего проектируют настенными или напольными. Напольный теплогенератор, работающий с вырабатыванием отработанных газов или дыма (газовый, твердотопливный, и т.д.), в напольном исполнении монтируется в отдельно расположенном помещении, в нем же устанавливают бойлер, расширительную емкость для системы отопления, свой дымоход и принудительную вентиляционную систему.

Для настенных котлов, работающих на газе, оборудование дымохода и монтаж оборудования в отдельном помещении не нужны. Кислород в камеру сгорания подается с улицы по гибкому гофрированному шлангу. Настенный котел с одним контуром служит только для отопления дома, с двумя контурами – для обогрева и снабжения дома горячей водой (ГВС).

Тепло, которое вырабатывает отопительный котел, передается в систему через организацию принудительной (включением в схему водяного насоса) или естественной циркуляции теплоносителя. Обычно двухконтурный котел имеет индивидуальный насос и расширительный бачок закрытого типа. Теплоносителем может выступать антифриз, электролит или обычная вода.

Вода – самый дешевый носитель тепла в системе отопления частного 2 этажного дома, но ее использование в отоплении требует поддержания постоянной положительной температуры в доме. Поэтому при сезонном проживании в загородном 2-х этажном доме рекомендуется использовать антифриз или электролит.

Выбор схемы разводки труб и выбор теплоносителя определяется еще при проектировании отопления. Диаметр труб, вязкость теплоносителя, теплоемкость и коэффициент его расширения принимаются во внимание, так как от этого зависит процесс теплообмена в трубах и батареях отопления. Радиаторы или батареи могут быть металлическими (из чугуна, стали, алюминия, или комбинированными), биметаллическими или анодированными.

КПД радиатора и скорость теплоотдачи зависят от материала, из которого изготовлен прибор, и его габаритов, причем длина радиатора измеряется в количестве секций. Терморегулятор и кран Маевского на входе радиатора предназначены для равномерного съема тепла и стравливания воздуха из схемы отопления. Запорная арматура, которая монтируется на обратке, нужна для обслуживания и профилактики.

Установка радиаторов регламентируется технической документацией: вдоль стен комнаты, под окнами, рядом с входной дверью. Подключаются радиаторы к трубам и стоякам отопления частного дома своими руками односторонним способом, диагональным и методом нижней подводки.

Сколько потребуется радиаторов (I) для отопления одного помещения, рассчитывают по формуле:

I = S х k 1 х k 2 х k 3 х k 4 х 100 / P (шт);

• S — площадь одного помещения;
• P — мощность одной секции радиатора;
• k 1 -коэффициент для оконных стеклопакетов;
• k 2 -коэффициент тепловых потерь;
• k 3 -коэффициент от утепления кровли и ее конструкции;
• k 4 -коэффициент от высоты потолков.

Разводка труб по замкнутому контуру (трубная обвязка) должна быть герметичной, включая герметичный расширительный бак. Чем больше объем теплоносителя в системе, тем больше объем радиаторов, теплообменника и всего трубопровода, и тем мощнее должен быть нагревательный котел.

Стандартная схема отопления 2 х этажного дома основана на применении металлических бесшовных или ПВХ труб с минимальным внутренним сопротивлением (шероховатостью поверхности).

Открытый или закрытый расширительный бак включается во все схемы отопления жилья, предотвращая самопроизвольный выброс перегретого теплоносителя и горячего воздуха в системе. Это тем более возможно при повышении температуры воды в закрытой системе под давлением.

Мембрана в герметичном резервуаре закрытого типа служит границей между воздушной и водяной камерами. Автономное отопление частного дома использует бак, вмонтированный в обратку, перед входным патрубком «всасом» насоса принудительной циркуляции отопления дома схема которого реализована по закрытому циклу. Расширительная емкость должна крепиться на высоте ≥ 1м.

Расширительная емкость открытого типа крепится в самой верхней точке подающего стояка. Переливная и питательная трубы должны хорошо утепляться и герметизироваться. Объем такого открытого резервуара должен быть не менее, чем (10% от всего объема теплоносителя в трубах системы. Несмотря на то, что крышка емкости закрывается негерметично, она должна иметь хорошее уплотнение, чтобы не допустить испарения горячего теплоносителя.

1. Запорная арматура предназначена для обеспечения возможности ремонта и профилактики системы или ее участков без отключения отопления в доме в два или три этажа. Запорные вентили и краны должны быть шаровыми, и врезаются они в стояки, до радиаторов и после них, до и после циркуляционного насоса, разводящего коллектора, нагревательного котла или бойлера;
2. Предохранительная арматура служит для защиты трубной обвязки от гидроударов и появления обратных завихрений теплоносителя. В это понятие входят предохранительный и обратный клапаны (отсекатели), воздухоотводчик, вентиль-балансир;
3. Регулирующая арматура предназначена для балансировки отопительной системы. Это механический вентиль, или терморегулятор электронного или электромеханического типа срабатывания.

Вся используемая в отоплении и водоснабжении арматура и крепежные элементы носят общее название «фитинг», и призваны обеспечивать максимальную скорость прохождения теплоносителя с минимальными потерями давления, а также герметичность соединений, углов и тройников в трубной обвязке.

Гидрострелка и коллектор предназначены для минимизации тепловых потерь путем разделения контуров, а также для улучшения проходимости теплоносителя по трубам и распределения температурной нагрузки по радиаторам. В схеме гидрострелки устанавливаются дополнительные КИПиА, обеспечивающих безопасную эксплуатацию отопления в доме – температурные датчики, расходомеры, манометры и термометры. Гидрострелка служит для вывода твердой взвеси и газов из теплоносителя.

Варианты отопления загородного 2х этажного дома обновлено: Февраль 17, 2017 автором: kranch0

Устройство эффективного обогрева всех жилых комнат и вспомогательных помещений двухэтажного дома требует грамотного подхода. Перед владельцем объекта встает задача выбора наиболее оптимального варианта, исходя из материальных возможностей и топлива, доступного в данной местности. Чаще всего приоритет отдается водяной системе отопления. В последнее время набирает популярность воздушное отопление, а также и электрическое. За основу берется типовая схема отопления двухэтажного дома, которая адаптируется под потребности конкретного объекта. При этом желательно воспользоваться советами специалистов. Многие нюансы, вовремя внесенные в проект отопления двухэтажного дома, позволят избежать проблем при дальнейшей эксплуатации системы.

На рисунке представлена схема водяного отопления двухэтажного дома, которая предполагает ручное регулирование уровня температуры в обогреваемых помещениях. В данном варианте монтируется горизонтальная двухтрубная разводка с боковым подключением радиаторов.

Такая система отопления двухэтажного дома сооружается из металлопластиковых труб. При желании их можно заменить трубами из полипропилена и меди. Фасонные и соединительные детали трубопроводов подбираются с учетом взаимного расположения элементов отопительной системы. Приобретаются также различные краны: шаровые, радиаторные прямоточные, радиаторные прямые или угловые. По результатам теплотехнического расчета закупаются радиаторы отопления с определенным количеством секций. Отопительные приборы вешаются на кронштейны, число которых зависит от количества секций.

Типовая схема системы отопления двухэтажного дома показывает расположение главного отопительного оборудования: котла (газового, электрического, твердотопливного), мембранного расширительного бака, циркуляционного насоса. Чтобы защитить насос от перегрузки, выполняют монтаж байпаса с перепускным клапаном.

Настенную модель отопительного котла можно устанавливать непосредственно в доме, выделив для этого уголок на кухне или в подсобке. При этом следует учитывать тот факт, что в рабочем состоянии оборудование может быть источником незначительного шума. Напольные отопительные котлы требуют наличия отдельной площади в пристройке или специально отведенных для их размещения помещениях.

Важно! Для удобства управления уровнем температуры проводят разделение системы отопления этажей на два контура, независимых друг от друга. При этом появляется возможность и отключения отопления на одном из этажей.

Верхняя или нижняя разводка?

В двухэтажном доме, имеющем подвальное и чердачное помещение, может быть спроектирована система отопления с верхней или с нижней разводкой.

• При верхней разводке подача горячей воды осуществляется в чердачном помещении в различные стояки, от которых теплоноситель направляется к радиаторам.
• При нижней разводке поступление горячей воды из котла в стояки организуется снизу, то есть с подвала.

Важно! Расширительный бак независимо от типа выбранной разводки всегда располагают на чердаке (самой высокой точке системы).

Однотрубная или двухтрубная система?

• Однотрубная система отопления двухэтажного дома не имеет обратных стояков, а потому охлажденная вода из нагревательных приборов возвращается обратно в подающие стояки. В подобных системах в радиаторы, расположенные на нижнем этаже, поступает вода более низкой температуры, чем в верхние приборы отопления. Поэтому площадь поверхности нагрева нижних радиаторов увеличивается.

• Двухтрубная система отопления двухэтажного дома требует большего количества материалов для монтажа, но лишена всех недостатков, присущих однотрубной конфигурации. К каждому радиатору подводится горячий теплоноситель, который затем после охлаждения отводится по отдельной трубе. Существует возможность перекрытия системы на одном из участков без ухудшения обогрева всех остальных помещений в доме.

А что делать если необходимо устроить теплый пол?

Надо отметить, что при отсутствии возможностей устройства иного обогрева можно использовать и печное отопление двухэтажного дома. Однако конструкции печей в этом случае сильно отличаются от тех, что применяются в небольших одноэтажных домах. Доверять кладку таких сложных печей надо профессионалам. При желании и наличии опыта можно попробовать сделать отопление двухэтажного дома своими руками.

Комфортное проживание в частном двухэтажном доме полностью зависит от комплекса коммуникаций, среди которых одно из главных мест занимает отопительная сеть. Она отвечает за поддержание оптимального температурного режима, минимизацию теплопотерь, сохранность самого здания. Попробуем разобраться, как функционирует система отопления двухэтажного дома и какие схемы разводки признаны наиболее эффективными.

Самостоятельно подобрать оборудование, необходимое для сборки отопительной системы, довольно сложно. Для этого нужно обладать специальными инженерными знаниями, уметь подсчитывать теплопотери, ориентироваться в детальных расчетах и нюансах монтажа. Рекомендуем обратиться к профессиональным теплотехникам, которые в результате предварительных расчетов подберут оптимальную схему отопления.

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.

Настенный газовый котел мощностью 28 кВт с двумя независимыми контурами, закрытой камерой сгорания и удобным электронным зажиганием – прекрасный вариант для 2- или 3-этажного дома

Среди современных источников тепла в частных двухэтажных домах используют практически все, иногда комбинируют 2-3 вида. Возможные виды теплогенераторов:

• отопительные котлы;
• инфракрасные излучатели;
• печи (русские, голландки, канадки);
• камины;
• солнечные коллекторы, тепловые насосные установки и другие виды альтернативного оборудования.

Активно используются отопительные котлы, которые можно классифицировать по виду топлива:

• жидко- или твердотопливные;
• газовые;
• электрические.

Второй и третий варианты являются более экономичными, и если к дому подведен газ или электричество, то стоит предпочесть именно их.

Последовательность работы электрического котла: теплоноситель нагревается до установленной пользователем температуры, по трубопроводу перемещается к радиаторам, расположенным на двух этажах, частично охлаждается и под действием циркуляционного насоса вновь отправляется в котел (+)

Если коттедж построен на не газифицированном участке, электрический котел становится основным, а в качестве резервного, запасного источника используют камин или инфракрасный обогрев.

На схеме показано преимущество инфракрасной обогревательной системы: ИК излучение обеспечивает комфортную температуру в нижней части помещения, при конвективном способе отопления, наоборот, теплый воздух всегда поднимается к потолку

Применение альтернативных теплогенераторов во многом зависит от климатических условий региона, к тому же минимальный комплект относительно дорогого оборудования (например, солнечных коллекторов) окупится минимум через 3 года.

Какой теплоноситель лучше

Тепло, выработанное газовым котлом или другим теплогенератором, само по себе распространиться по всем помещениям не может. Для этой цели необходим теплоноситель – вещество, которое свободно перемещается по трубам и обладает необходимыми техническими характеристиками.

Существуют технологии использования нагретого воздуха, особенно актуальные в домах с печным, каминным или электрическим обогревом. Но, к сожалению, для обеспечения эффективного функционирования у него недостаточные параметры теплоемкости, плотности и теплоотдачи.

Схема расположения воздушной системы отопления в двухэтажном жилом доме. Стрелками указано движение холодного и теплого воздуха, которое обеспечивают системы вентиляции и кондиционирования (+)

В отличие о газообразных, жидкие вещества обладают превосходной способностью поглощать тепло, отдавать его и некоторое время сохранять заданную температуру. В этом смысле идеальным «проводником» является обыкновенная вода. Нагреваясь, она заполняет трубы и радиаторы, постепенно отдавая тепло жилым помещениям, а циркуляция обеспечивает постоянство процесса.

Для домов с постоянным проживанием оптимальны системы с водой в качестве теплоносителя. Чтобы нагревательное оборудование дольше обходилось без ремонта, а трубопровод не покрывался налетом, воду прогоняют через фильтры и обогащают специальными присадками и ингибиторами.

Незамерзающий антифриз HotPoint 65 используется в системах обогрева и кондиционирования, рассчитан на 10 отопительных сезонов или 5 лет непрерывной работы

Если дом является временным пристанищем или служит местом отдыха по выходным дням, вместо воды лучше использовать антифриз. Это жидкий раствор с химическим составом, одним из компонентов которого является пропиленгликоль или этиленгликоль. Химические вещества препятствуют замерзанию теплоносителя даже во время промерзания здания и постоянно поддерживают функционал сети в рабочем режиме.

Конвекторный и радиаторный обогрев помещений

При составлении проекта отопления двухэтажного или трехэтажного дома в качестве отопительных приборов могут быть задействованы как радиаторы, так и конвекторы.

Радиаторами, или батареями отопления, чаще всего оснащают централизованные системы. Они имеют комбинированный принцип работы: передают тепловое излучение и нагревают воздух, который циркулирует вокруг и проходит сквозь «ребра» изделий. Они считаются оптимальным вариантом для обустройства двухэтажного частного дома.

Биметаллические радиаторы Global Style Extra секционного типа изготовлены из стали (внутренняя конструкция) и алюминия (внешний каркас), рабочее давление – 35 атм

Конвекторы имеют более открытую конструкцию, состоят из медных трубок и теплообменников. Воздух попадает в теплообменники, нагревается, поднимается вверх, освобождая место новой порции еще не нагретого воздуха. От остывания устройство защищено объемным кожухом.

Принцип работы конвекторного оборудования: обогрев помещения с использованием естественной циркуляции воздуха. Один стандартный прибор способен поддерживать комфортную температуру в комнате площадью до 20 м²

В схемах отопления двухэтажных домов чаще применяют радиаторы, выбор которых велик благодаря разнообразию конструкций, размеров и форм.

Краткое описание бытовых радиаторов

Все виды домашних отопительных радиаторов можно классифицировать по материалу, из которого они изготовлены. Современные модели приборов отопления производят из следующих металлов:

• чугун;
• алюминий;
• сталь.

Чугунный радиатор для отопления жилого помещения, выполненный в ретро стиле. Металлическая поверхность покрыта термоустойчивой краской и расписана флористическим орнаментом

Раньше были распространены секционные радиаторы из чугуна, их и сейчас можно обнаружить в продаже. Чугун ценят за износостойкость и нетребовательность к характеристикам теплоносителя, однако большой вес считается минусом. Вес стоит учитывать, если проект предполагает монтаж радиатора на легкую стену.

Секционные, то есть сборные, модели изготавливают и из алюминия. Они отличаются легким весом и эстетичным внешним видом, но не контактируют с медными деталями и отрицательно реагируют на некоторые виды теплоносителей.

Радиаторы отопления из алюминия Royal Termo Revolution идеально подходят для частных систем. Особая форма секций обеспечивает максимальную теплоотдачу. Стоимость 1 секции – 500 руб.

Стальные радиаторы бывают панельными, изготовленными из кусков листовой стали, и секционные, состоящие из нескольких модулей. Первый вариант считают более надежным из-за простого двухстороннего резьбового соединения. Сталь прекрасно переносит любые теплоносители, по весу легче чугуна, но тяжелее алюминия.

Для двухэтажного дома подходят любые виды радиаторов, при выборе необходимо ориентироваться на тип теплоносителя, особенности установки системы и дизайн интерьера.

Эффективность схем с принудительной циркуляцией

Полноценно функционировать превалирующая часть современных отопительных систем может только при создании искусственной циркуляции, то есть такой, при которой теплоноситель движется внутри сети благодаря работе циркуляционного насоса.

Схема устройства обогревательной системы с газовым котлом в 2-этажном доме: оборудование и приборы учета установлены на первом этаже (в цоколе, в подвале), в специально оборудованном помещении с хорошей шумоизоляцией (+)

Для устройства принудительной циркуляции в здании с несколькими этажами существуют свои предпосылки:

• установка трубопровода меньшего диаметра, что облегчает сборку разводки в целом;
• обеспечение зональной регулировки (наряду или вместо общей);
• наличие 2-го и более высоких этажей не влияет на эффективность обогрева;
• снижение температуры теплоносителя без изменений параметров теплоотдачи;
• возможность использования недорогих пластмассовых труб.

К минусам относится наличие электропитания – возможны перебои, но их легко избежать, используя резервные ИБП. Проблема более громкого шума также решается с помощью укладки слоя шумоизоляции в бойлерной.

Схема водяного отопления с принудительной циркуляцией: 1 – газовый или электрический котел; 2 – стояк; 3 – труба к расширительному баку; 4 – стояк для слива; 5 – верхняя горизонтальная разводка; 6 – расширительный бак; 7 – насос циркуляционного типа; 8 – обратная линия

Наиболее подходящее место врезки циркуляционного насоса там, где температура снижается до минимума, то есть непосредственно перед котлом, на обратной линии.

Естественная циркуляция как альтернативный вариант

Сейчас автономные отопительные сети с гравитационной циркуляцией, то есть действующей по естественным физическим законам, можно встретить крайне редко. Принцип действия объясняется разницей плотности холодной и нагретой воды и наличием дополнительного контролирующего устройства – расширительного бака, который устанавливают в верхней части стояка с горячей водой.

Схема устройства системы отопления в двухэтажном доме с естественной циркуляцией: разгонный вертикальный стояк пересекает оба этажа и заканчивается на чердаке, у расширительного бака, а нижний контур расположен в подвале или на первом этаже (+)

Особенностью сети естественного типа является наклонное расположение горизонтальных труб (обратных и разводящих) и расположение котла – его устанавливают на максимально низком уровне. Подача теплоносителя осуществляется через расширительный стояк, сброс остывшей воды (или антифриза) – через обратный.

Преимуществами гравитационной схемы являются независимость от электрического питания, простота монтажа, отсутствие шума, издаваемого циркуляционным насосом.

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.

Распространенные варианты подключения

Если вы решили обустроить однотрубную систему, придется выбирать между двумя видами:

• простая схема без регуляции;
• «ленинградка» с возможностью отключения отдельных радиаторов.

По способу управления первый вариант явно уступает второму, единственный его плюс – бюджетная стоимость.

Монтаж простой однотрубной системы горизонтального или вертикального типа отличается простотой и надежностью, однако регулировка температуры в сети невозможна (+)

Установка «ленинградки» обойдется чуть дороже, так как кроме труб необходимо приобрести комплект запорных кранов. С помощью байпасов и клапанов можно уменьшать/увеличивать количество теплоносителя, подаваемого в радиатор.

Схема устройства «Ленинградки»: при помощи запорной арматуры можно отключить на время отдельные ненужные радиаторы без изменения функциональных качеств всей системы в целом (+)

«Ленинградка» признана профессиональными теплотехниками лучшим вариантом однотрубной системы для 2-этажного жилого дома.

Комплектация и монтаж оборудования

Стандартное оборудование для сборки системы:

• насос циркуляционного типа;
• газовый или электрический котел (мощность зависит от размеров дома, характеристик теплоносителя и т.д.);
• расширительный бак;
• трубы 20 мм и 25 мм;
• переходники, прокладки, заглушки;
• комплект радиаторов;
• краны Маевского.

Наряду со стальными трубами могут применяться полимерные или металлопластиковые, причем последним отдается предпочтение.

В отопительных контурах с закрытыми расширительными бачками стравливание воздуха производится с помощью автоматических спусников, оснащенных запорными клапанами и поплавками, или кранами Маевского, снабжающими каждый радиатор

Сначала находят подходящее место для котла и монтируют его, затем собирают трубопровод, ведущий к радиаторам. В местах радиаторных ответвлений и байпасов фиксируют тройники. Насос врезают на обратке, рядом с входным отверстием в котел, и подключают к электропитанию.

Место монтажа открытого расширительного бака – наивысшая точка системы, закрытый можно монтировать в любом удобном месте, например, в бойлерной. Радиаторы подвешивают к стенам с помощью специальных креплений, оборудуют заглушками и кранами.

Двухтрубная система отопления для 2-этажного дома

По-настоящему комфортных условий проживания можно достичь лишь при установке двухтрубной обогревательной системы. Ее конструкция позволяет регулировать температуру в отдельных помещениях и экономить энергетические ресурсы.

Как работает схема с двумя магистралями

В отличие от однотрубной схемы, двухтрубная состоит из пары магистралей с различным назначением: одна из них подает теплоноситель, вторая выводит обратно. Подключение радиаторов производится не в последовательном порядке, а параллельно. Один контур, с нагретым теплоносителем, отходит от стояка к радиаторам обоих этажей, второй монтируется к выходу котла и также разводится на оба этажа.

Радиаторы снабжены термостатическими клапанами, позволяющими выставлять комфортную температуру. При желании можно снизить интенсивность нагревания частично или полностью перекрыть поступление воды в прибор.

Часть устройств принципиально врезают в обратку, например, перед котлом традиционно монтируют мембранный бак, регулирующий давление, насос циркуляционного типа и предохранительный клапан

В современных 2-этажных домах применяют двухтрубные конструкции, так как они гораздо эффективнее однотрубных:

• уменьшают потери давления;
• не требуют мощного насоса;
• сохраняют температуру теплоносителя одинаковой для каждого радиатора;
• позволяют использовать внутри одной системы множество различных тепловых устройств (например, радиаторы, конвекторы и «теплый пол»);
• дают возможность производить ремонт и замену деталей без ущерба для общего функционала.

Главным недостатком является сложность самостоятельной установки – во время сборки консультация и контроль профессионалов обязательны.

Удачные решения устройства двухтрубной системы

Существует множество воплощений разнообразных схем, но при составлении проекта следует отталкиваться от индивидуальных требований.

Простейшая схема для обустройства обогревательной системы в 2-этажном доме. Для нее характерны следующие пункты: 2 контура для отопления и производства ГВС, жидкий теплоноситель, принудительная циркуляция (+)

Ряд универсальных схем подходят для обеспечения теплом домов различной площади и этажности.

Подробная схема двухтрубной разводки для одноэтажного дома с полностью оборудованным цокольным этажом. Проблема теплоизоляции пола в подвале решена подключением водяной системы «теплый пол» (+)

Если установить дополнительное оборудование, например мембранный бак, возможности системы обогрева расширятся.

А и Б – два варианта устройства разводки, верхнего и нижнего типа. Дополнительное оборудование: расширительный бак, краны Маевского, воздушная линия (+)

На следующей схеме объединены три наиболее востребованных схемы разводки.

1 уровень – тупиковая разводка с параллельным монтажом обоих контуров; 2 уровень – встречная разводка, характеризующаяся двухсторонним радиаторным подключением; 3 – коллекторная разводка с улучшенной балансировкой

Все указанные схемы подходят для отопления 2-этажного здания.

Видео об отоплении для двух и более этажей

Информационные видеоролики расширят ваши знания о системах отопления 2- и 3-этажных домов.

Схема подключения двухконтурной радиаторной системы отопления с «теплыми полами»:

Вариант разводки системы отопления в 3-этажном доме (с применением «ленинградки»):

Практическое применение системы с естественной циркуляцией теплоносителя (на твердотопливном котле):

Таким образом, наиболее эффективными можно считать двухтрубные системы отопления с жидким теплоносителем, оборудованные газовым или электрическим котлом и циркуляционным насосом. Комбинированные системы являются более результативными, подбор источников тепла зависит от этажности и конструкции дома.

В любом случае, для составления индивидуальной схемы рекомендуем проконсультироваться со специалистом по теплотехнике.