Твердотопливные котлы схема подключения двухэтажного дома. Схема отопления двухэтажного дома: требования, выбор и проектирование системы
Для обеспечения тепла и комфорта в двухэтажном доме нужно правильно определить схему отопления двухэтажного дома. Система отопления является важнейшей инженерной системой жизнеобеспечения любого дома. Ее предназначением является возмещение теплопотерь и создание определенного температурного режима, который нужен прежде всего для проживающих в доме людей, но не стоит недооценивать и того фактора, что эффективная система отопления призвана обеспечить, в том числе, стойкость и долговечность строительных конструкций.
Расчет и проектирование лучше доверить инженерам-теплотехникам, которые оценят теплопотери, дадут рекомендации по утеплению дома, а также сделают детальный расчет, что позволит избежать излишних расходов на дорогостоящее оборудование. Но выбор схемы отопления двухэтажного дома может сделать сам заказчик, исходя из многолетнего опыта функционирования .
Классификация отопления
Виды источников тепловой энергии — теплогенераторов
Прежде чем выбирать ту или иную схему отопления, полезно узнать уже существующие виды и какой из них подойдет для конкретно решаемой задачи. Известно, что основным источником тепла являются различные виды теплогенераторов, в качестве которых могут выступать:
- Печи и камины. Этот вид отопления когда-то был основным, но сейчас используется все реже из-за высокой стоимости топлива (дров и угля) и невозможности эффективно управлять температурой в доме. В некоторых регионах, где отсутствует газоснабжение, этот вид отопления является безальтернативным выбором.
- Различные виды отопительных котлов, которыми могут быть: газовые, твердотопливные, жидкотопливные, электрические, - в зависимости от наличия доступа к различным энергоносителям и их стоимости.
- Альтернативные источники энергии. В эту категорию относятся: геотермальная энергия, получаемая , а также солнечная, которую преобразуют в тепловую солнечные коллекторы. Такой вид отопления находится в стадии бурного развития и пока применяется в нашей стране достаточно редко из-за высоких цен на оборудование.
Перспектива будущего — энергонезависимые дома
- Инфракрасное отопление. Источниками тепла являются специальные инфракрасные излучатели, которые используют в большинстве случаев электрическую энергию. Тепловая энергия при таком отоплении доставляется непосредственно «адресату» путем излучения. Для обогрева больших помещений или помещений с малой периодичностью появления в них людей инфракрасное отопление будет прекрасным выбором.
В некоторых ситуациях будет разумно сочетать различные виды теплогенераторов для отопления. Например, если имеется дачный дом, куда семья приезжает только на выходные. В этом случае будет разумно иметь газовый котел для основного отопления и электрический – для предотвращения замерзания зимой воды в системе и поддержания минимальной допустимой температуры в доме.
Виды теплоносителей
Любая система отопления должна перенести тепло, сконцентрированное в теплогенераторе до того теплового прибора, который обогревает конкретное помещение. Это делается при помощи теплоносителя, которыми могут быть:
- Воздух, который используется при отоплении печами, каминами, а также различными электрическими нагревателями. Ввиду того что воздух имеет низкую плотность, теплоемкость и коэффициент теплоотдачи, он сильно уступает жидкостным теплоносителям.
- Вода является практически идеальным теплоносителем в силу того, что обладает высокой теплоемкостью, плотностью, коэффициентом теплопередачи, и химической инертностью. Воду, подогретую котлом отопления, транспортируют к тепловым приборам при помощи системы трубопроводов.
В большинстве современных систем отопления в качестве теплоносителя применяют воду или различные антифризы, являющимися водными растворами этиленгликоля, пропиленгликоля или их комбинаций. Такое свойство как стойкость к незамерзанию при низких температурах может быть полезно в системах отопления таких домов, где не планируется проживание людей постоянно в зимнее время. В тех домах, где отопление будет работать всю зиму, применение антифризов экономически нецелесообразно.
Различные антифризы плохо «уживаются» с алюминиевыми радиаторами, некоторыми уплотнениями и трубами. Помимо этого теплоносители с содержанием этиленгликоля ядовиты. Поэтому использовать такие составы нужно только в тех случаях, когда без них просто не обойтись.
Виды отопительных приборов
Отопительные приборы можно разделить на два основных класса:
- Радиаторы – в переводе с латинского они переводятся как «излучатель», то есть такой прибор, который тепло передает в виде инфракрасного теплового излучения. Однако современные радиаторы не являются чисто излучателями, а еще передают часть тепла в виде конвекции, но свое название они сохранили.
- Конвекторы – передача тепловой энергии в помещение происходит за счет нагрева воздуха, а он уже отдает ее всем окружающим объектам. Такие отопительные приборы имеют медные (реже стальные) трубки, окруженные ребристыми теплообменниками. Воздух, попадая в теплообменник, нагревается его пластинами и поднимается, уступая место более холодному. Для того, чтобы воздухообмен был эффективным, вся конструкция конвектора помещена в специальный кожух.
В современных системах широко применяют еще такой способ отопления как «теплый пол» или «теплые стены», которые по своей сути представляют собой большой радиатор, передающий «львиную долю» тепла в виде излучения, а это повышает комфорт и позволяет снизить температуру воздуха в помещении примерно на 2 градуса, что ведет к экономии топлива примерно на 12%.
Типы радиаторов отопления
В системе отопления двухэтажного дома могут быть использованы совершенно разные , в зависимости от решаемых задач, площади помещения, проектных данных, предпочтений. Радиаторы можно разделить на несколько типов:
- Чугунные секционные радиаторы – те, которые мы привыкли видеть в квартирах и домах старой постройки. Они имеют большую массу и высокую тепловую инерционность, но зато нетребовательны к качеству теплоносителя, не подвержены коррозии, имеют высокую теплоотдачу. Такие радиаторы отлично вписываются в любой интерьер, особенно классический.
Чугунные секционные радиаторы — нестареющая классика
- Алюминиевые секционные радиаторы – прекрасный выбор для автономных систем отопления, но они более чувствительны к качеству теплоносителя, не терпят прямого контакта с медными трубами. Такие радиаторы прекрасно вписываются в любые интерьеры.
- Биметаллические секционные радиаторы представляют собой сочетание стальных или медных трубок, по которым циркулирует теплоноситель и алюминиевую поверхность, отдающая тепло в помещение. Такие радиаторы нетребовательны к теплоносителю, выдерживают высокое рабочее давление, внешне практически неотличимы от алюминиевых.
- Стальные – это цельная конструкция из проштампованной и сваренной листовой стали. Такие радиаторы имеют только два резьбовых подключения к системе отопления, что повышает их надежность. Высокая теплоотдача, малый вес, низкая инерционность, эстетичный внешний вид, - все это сделало их самыми популярными в автономных закрытых системах отопления домов.
Помимо перечисленных моделей производители еще выпускают различные дизайнерские модели, к которым можно отнести цельнолитые чугунные, стальные трубчатые и даже керамические. Высокая цена на эти приборы объясняется тем, что дизайнерские амбиции в них преобладают над инженерной рациональностью.
Цены на популярные модели радиаторов отопления
Радиаторы отопления
Схемы отопления двухэтажного дома
Количество реализаций системы отопления двухэтажного дома бесконечно, так как зависит от многих факторов: размеров дома, наличия бесперебойного электроснабжения, постоянства проживания в доме людей и т. д. Поэтому будет разумно рассмотреть несколько типовых схем, которые доказали свою эффективность.
Схема отопления дома с естественной циркуляцией
Название такой системы само говорит за себя – циркуляция теплоносителя в системе отопления происходит за счет естественных природных процессов. Работу такой системы можно рассмотреть на рисунке.
Вода, подогретая в теплообменнике котла, уменьшается в плотности и вытесняется более холодной и плотной водой их обратной линии. Именно эта разница весов горячей и охлажденной воды обеспечивает циркуляцию в системе отопления. В самой верхней точке стояка горячей воды оборудуется расширительный бак, который дает воде расширяться при нагревании, позволяет контролировать уровень воды в системе и при необходимости производить подпитку. Кроме этого, весь воздух, который неизбежно будет присутствовать в системе, будет выходить в расширительный бак.
Разводящие трубопроводы и обратные линии, называемые еще лежаками, для облегчения циркуляции воды всегда делают под уклонами: верхний лежак к радиаторам, а нижний – к котлу. В такой системе котел должен находиться в самой нижней точке. Подачу теплоносителя на радиаторы делают через стояки горячей воды, а слив охлажденной через обратные стояки.
Один из вариантов реализации двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией представлен на следующей схеме.
Следует обратить внимание в этой схеме на большое количество трубопроводов и их высокий условный проход - dу . Это объясняется тем, что в гравитационных системах для обеспечения циркуляции теплоносителя нужно минимизировать сопротивление, а это возможно только в трубах больших диаметров.
Системы с естественной циркуляцией, естественно, имеют преимущества:
- Независимость от электроснабжения – система отопления будет работать как при полном отсутствии электроэнергии, так и при перебоях в ее подаче.
- Доказанная долгими годами эксплуатации надежность и простота.
- Отсутствие насосов и малая скорость циркуляции теплоносителя делают такую систему бесшумной.
Несмотря на все преимущества, такие системы постепенно уходят в прошлое, так как уже не отвечают современным требованиям к системам отопления.
- Гравитационные системы чрезвычайно материалоемкие – для их монтажа применяются стальные трубы больших диаметров.
- Монтаж систем отопления со стальными трубами сложен технологически и занимает много времени.
- Системы с естественной циркуляцией имеют ограничения по площади обогреваемых помещений. По утверждениям специалистов суммарная длина горизонтальных участков (лежаков) не должна превышать 40 метров, а суммарная площадь 150 м2.
- Высокая инерционность - от момента запуска системы до прогрева всех радиаторов до расчетной температуры может пройти несколько часов.
- Большая разница температур подачи и обратки может плохо сказаться на теплообменнике котла.
- В теплоносителе гравитационных систем большое количество растворенного кислорода, что сказывается на коррозии труб и радиаторов, поэтому в таких системах можно использовать только чугунные или биметаллические радиаторы.
Системы отопления с принудительной циркуляцией
Практически все современные системы отопления используют только принудительную (искусственную) циркуляцию теплоносителя, что дает весомые преимущества:
- Использование циркуляционных насосов помогает отопить любую площадь при любой этажности здания.
- Диаметр труб может быть гораздо меньше, так как насос позволяет прокачивать теплоноситель с более высокой скоростью.
- Применение циркуляционных насосов позволяет снизить температуру в системах отопления при тех же параметрах теплоотдачи радиаторов, а это, в свою очередь, позволяет использовать более дешевые полимерные и металлопластиковые трубы.
- Возможность как общей, так и зональной регулировки в системах отопления.
Недостатками систем с принудительной циркуляцией являются:
- Зависимость от электроэнергии, что легко решается наличием источников бесперебойного питания или генераторов.
- Более высокий шум работы системы отопления, но при правильном расчете он не слышим человеческим ухом в отапливаемых помещениях.
Циркуляционный насос обычно врезают в систему отопления на обратной линии перед котлом, так как в этом месте самая низкая температура теплоносителя.
Чтобы принудительная циркуляция работала корректно, выбранная модель насоса должна отвечать параметрам системы. Существует специальная методика расчета ключевых характеристик — производительности и создаваемого напора. Чтобы не утомлять читателя формулами, предлагаем воспользоваться встроенными калькуляторами.
Калькулятор расчета производительности насоса
Самостоятельно выполнить монтаж системы отопления можно не только в одноэтажном частном доме, но и в двухэтажном с площадью планировки до 200 кв. м. Самостоятельный монтаж системы отопления двухэтажного частного дома позволит существенно сэкономить финансы, но перед проведением работ важно ознакомиться с некоторыми особенностями обустройства отопительной сети.
Отопительная система и ее виды
Большую популярность получила водяная система отопления, которая применяется активно не только в частных домах, но и в квартирах. Принцип такой системы заключается в том, что теплоносителем является вода, которая транспортируется от котла к радиаторам. Радиаторы отдают тепло в помещение, после чего охлажденная вода вновь поступает к котлу для нагревания.
Различают 5 видов схем отопления, которые могут применять при монтаже отопительной системы двухэтажного частного дома. К таковым видам относятся:
- Самотечная или естественная циркуляция
- Однотрубная система
- Двухтрубная
- Коллекторная или лучевая
- Система напольного обогрева
Все виды способов отопления могут комбинироваться друг с другом, что позволит соорудить максимально эффективную схему. Чтобы узнать об особенностях каждого вида, нужно их проанализировать.
Схема самотечного типа
Система отопления с естественной циркуляцией – это одна из самых первых схем, которые применялись при монтаже водяной отопительной сети в частных домах. Такая схема может применяться как для одноэтажных, так и для двухэтажных частных домов. Принцип самотечного типа реализован в особенностях разводки: подача и возврат теплоносителя выполняется по двум магистралям горизонтального типа, которые объединяются однотрубными вертикальными стояками и радиаторами.
Схема системы отопления с естественной циркуляцией для двухэтажного дома функционирует следующим образом:
- При нагревании воды в котле снижается ее удельный вес. Нагретая вода начинает вытесняться из теплообменника холодной.
- Вертикальный коллектор – это путь, куда поступает горячая вода. Попадая в вертикальный коллектор, теплоноситель распределяется по горизонтальным магистралям, которые имеют уклон в сторону радиаторов. Самотечный способ отопления имеет невысокую скорость движения теплоносителя, которая не превышает 0,1-0,2 м/с.
- Из стояков горячая вода направляется к радиаторам, где происходит отдача тепла и охлаждение.
- Охлажденная вода под действием гравитации возвращается обратно в котел.
- При нагревании происходит увеличение объема воды, поэтому для компенсации ее объема применяется расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией установка расширительного бака осуществляется на самой верхней точке схемы отопления (зачастую для этого используется чердак).
Расширительный бак, устанавливаемый на чердаке, требует утепления. Если вода в баке замерзнет, то при включении отопления увеличенному объему воды некуда будет деваться, что может привести к разрыву трубы отопления.
Недостатком такой системы отопления является низкая скорость подачи теплоносителя к радиаторам, поэтому обогрев помещений происходит медленно. Очень часто такие варианты модернизируют путем установки циркуляционных насосов. Главным достоинством самотечной системы отопления является возможность обогрева помещения даже при отсутствии электроэнергии.
Отопление в двухэтажном доме с самотечной системой имеет смысл выполнять только тогда, когда в проживаемой местности часто происходят перебои с энергоснабжением. Такая схема хотя и имеет существенное преимущество, но в современных постройках применяется крайне редко.
Однотрубный тип отопления
Схема с однотрубной системой отопления двухэтажного дома способна нормально функционировать только с применением циркуляционных насосов.
Схема подключения нагревательных элементов для однотрубного типа имеет следующий вид:
- По периметру дома проходит одна магистраль.
- К этой магистрали подключены все радиаторы.
- Такая магистраль одновременно играет роль и подачи и обратки.
Схематически разводка трубопроводов однотрубного типа отопления выглядит следующим образом:
Такие системы еще называют «ленинградками», так как их монтаж впервые был применен в бывшем городе Ленинград (нынче Санкт-Петербург). Главное достоинство такого варианта заключается в значительной экономии на монтаже трубопроводов. Несмотря на простоту конструкции, монтаж такой схемы имеет некоторые сложности:
- Только при правильном расчете схемы будет осуществляться подача воды в каждый радиатор в одинаковом количестве.
- После прохождения радиатора, теплоноситель будет возвращаться в коллектор, снижая температуру потока на несколько градусов.
- Охлажденная вода на несколько градусов поступает к следующему радиатору. Принцип теплообмена повторяется. Чем больше радиаторов будет подключено к системе, тем быстрее вода охладится.
- После прохождения последнего радиатора, который располагается на нижнем этаже, происходит возврат теплоносителя обратно в котел.
Одним из главных условий функционирования однотрубной системы отопления является выбор правильного диаметра трубы в зависимости от количества радиаторов. Диаметра главной магистрали должно хватать для того, чтобы теплоноситель подавался во все радиаторы. Обычно для этого используются трубы диаметром от 25 до 32 мм.
Отопление с применением двухтрубной схемы
Схема двухтрубной системы отопления для двухэтажного дома очень проста. Ее принцип заключается в использовании двух магистралей: подающей и обратки. По подающей магистрали теплоноситель поступает от котла к радиаторам, а в обратку поступает охлажденная вода, возвращаемая в
котел. Первоначально монтируются обе магистрали, после чего осуществляется подключение к ним радиаторов в любом количестве.
Двухтрубный вариант является максимально эффективным, так как на каждый радиатор будет поступать теплоноситель с одинаковой температурой.
Такая система отопления подразделяется на два вида:
- Тупиковая. Принцип тупиковой системы заключается в том, что подающая и обратная магистраль заканчивается на последнем радиаторе. При этом происходит изменение направления движения теплоносителя, так как он начинает протекать обратно к котлу. Выше на схеме представлена схема тупикового типа отопления.
- Попутная. Подающая магистраль заканчивается на последнем радиаторе, а обратка начинается от первой батареи. При попутной схеме отопления направление движения воды не изменяется.
Обе системы отопления двухэтажного дома функционируют с применением принудительной циркуляции. В качестве материала для монтажа магистралей можно использовать трубы из полипропилена.
Отопление в частном доме можно сооружать из полипропиленовых труб, за исключением системы самотечного типа. Использование полипропилена упрощает процесс монтажа, а также удешевляет его.
Коллекторный тип распределения теплоносителя
Коллекторную систему распределения теплоносителя еще называют лучевой, так как она имеет вид лучей и представляет собой разновидность двухтрубной разводки. Это модернизированная схема, удовлетворяющая требования эффективности, экономичности, а также индивидуальности дизайна. Особенности способа отопления обусловлены следующими факторами:
- От котла теплоноситель подается не в магистраль, а к главному распределительному узлу, который и называется коллектором.
- Каждый радиатор представляет собой отдельный луч, к которому подведена подающая труба и обратка.
- Подводящие трубы и обратка обычно скрываются в стенах, за напольным покрытием или за натяжным потолком. Чтобы снизить тепловые потери, подводящие трубы рекомендуется утеплять.
- Коллекторы еще называют ротаметрами, посредством которых выполняется ручная регулировка подачи теплоносителя. Ротаметры можно оснастить сервоприводами, подключаемые к терморегулятору, что позволит выполнять управление теплоносителем в автоматическом режиме.
Монтаж системы напольного отопления монтируется непосредственно в процессе проведения ремонтных или строительных работ. Для монтажа напольной системы используют два варианта:
- Скрытие змеевиков из труб в цементной стяжке.
- Укладка труб в теплораспределительных металлических пластинах. Стяжка пола при этом не выполняется.
Концы труб напольного типа соединяются с коллектором. В контур осуществляется подача теплоносителя с максимальной температурой нагрева 50 градусов. Это становится возможным благодаря монтажу на коллекторе термоголовок RTL.
Теплый пол пользуется огромной популярностью, так как при использовании такой системы отопления происходит равномерный прогрев всего помещения. Как показывает практика, при монтаже такой системы не требуется дополнительно устанавливать радиаторы в комнате.
Преимущества и недостатки каждой системы
Зная виды системы отопления, которые можно применить для обогрева двухэтажного дома, нужно уделить внимание рассмотрению вопроса об их преимуществах и недостатках.
Система с естественной циркуляцией
Для данной системы присущи следующие преимущества:
- Возможность использовать отопление даже тогда, когда отсутствует электричество.
- Отсутствие необходимости установки циркуляционного насоса, который потребляет электроэнергию.
К недостаткам данной схемы относят:
- Невысокая скорость подачи теплоносителя, что замедляет обогрев помещений;
- Необходимость расчета уклонов при монтаже такой схемы;
- Порча внешнего вида помещений, так как трубы монтируются под уклоном;
- Невозможность использования полипропиленовых труб;
- Невозможность монтажа теплого пола, так как для этого понадобится установка циркуляционного насоса;
- Увеличенные затраты топлива на медленный прогрев помещения;
- Высокая стоимость работ, так как для монтажа стальных труб понадобится помощь сварщика;
- Высокая стоимость стальных трубопроводов. Стальные трубы дороже, чем полипропиленовые.
Несмотря на то, что многие специалисты ценят такую систему, монтаж ее в частных домах, где осуществляется бесперебойное электроснабжение, является неактуальным.
Однотрубный вариант
К преимуществам однотрубной схемы относятся:
- Низкая стоимость материалов, так как для ее сооружения можно использовать полипропиленовые трубы.
- Невысокая стоимость монтажных работ. Монтаж одной магистрали обойдется намного дешевле, чем обустройство двух труб.
- Гораздо проще спрятать в стену одну ветвь, нежели две.
Из недостатков следует отметить:
- Высокая стоимость материалов, если для сооружения конструкции будут использоваться фитинги. Понадобится много фитингов, цена которых будет превышать стоимость сооружения двухтрубной системы.
- Необходимость наращивания числа секций, чтобы теплоноситель достигал дальних комнат.
- Необходимость проведения расчета остывания воды.
- Трудности сооружения закольцованной магистрали, так как ее проведению мешают дверные проемы и т.п.
- Негативное влияние отопительных приборов друг на друга, что значительно затрудняет процесс автоматического регулирования.
Двухтрубная схема
Для двухтрубной схемы характерны следующие преимущества:
- Надежность.
- Стабильность.
- Возможность автоматического регулирования температуры в доме.
- Возможность комплексного функционирования с теплым полом.
Однако имеются у такой системы и недостатки:
- Потребность в глубокой балансировке при протяжении ветвей с большим количеством радиаторов.
- Необходимость выполнения изгибов трубопроводов для обхода дверных проемов.
- Стоимость сооружения такой схемы обойдется дороже, чем для однотрубной системы.
Коллекторная система
Главным недостатком такого типа системы является дороговизна ее сооружения. Однако эта дороговизна оправдана функционированием устройства. Кроме того, еще одним недостатком является трудность сооружения системы в обжитых домах, так как для этого понадобится делать капитальный ремонт.
В остальном система имеет одни преимущества, собственно, поэтому и пользуется большой популярностью. Ее можно сооружать как с индивидуальными отопительными радиаторами, так и в комплексе с теплыми полами.
Напольный вид обогрева
К преимуществам такого типа отопления относятся:
- Экономия энергоносителей.
- Равномерный обогрев помещений.
- Скрытость системы.
Немаловажно отметить и негативные моменты данной системы, к которым относятся:
- Высокая стоимость сооружения такого типа, особенно, если учитывать необходимость обогрева двухэтажного дома.
- Быстрота остывания теплоносителя при отсутствии его обогрева.
- Необходимость демонтажа бетонной стяжки при возникновении утечки воды.
Выбор подходящего варианта
Когда известны все преимущества и недостатки каждого вида системы отопления для двухэтажного дома, можно сделать соответствующий вывод.
- Если происходят частые перебои электроснабжения, то оптимальный вариант – это самотечный вариант отопления. Если имеется возможность, то можно соорудить камин, который бы поддерживал температуру в доме. Можно также сочетать отопление с циркуляционным насосом и камина, который бы использовался при отсутствии электроэнергии.
- Если затрудняетесь принять правильное решение, то оптимальный вариант – это двухтрубная тупиковая система. Такой вариант легко адаптируется под различные условия и оборудование.
- Если не желаете портить интерьер помещений, то оптимальный вариант – это сооружение коллекторной системы отопления.
- Для обеспечения максимального комфорта в доме, можно отдать предпочтение сооружению напольного отопления или же комплексному варианту: теплый пол и радиаторы.
При выборе подходящей системы отопления немаловажно уделить внимание источнику тепла. Ведь не все системы способны работать с газовыми настенными котлами, как например, естественная циркуляция. В целях экономии многие устанавливают в частных домах несколько источников тепла. Ночью включается электрический котел, который функционирует по сниженному тарифу электроэнергии, а днем используется твердотопливный или газовый в зависимости от наличия газовой магистрали.
Проект отопления частного коттеджа создаётся на основе теплотехнических и гидравлических расчётов. В процессе разработки необходимо принимать множество важных решений, учитывая большое количество факторов. Одним из важнейших среди них является конфигурация и внутренняя планировка здания, в частности, его этажность. Очевидно, что система отопления двухэтажного дома сложнее и требовательнее, чем та, что реализуется в одноуровневых строениях.
Что особенного в обогреве двух этажей
- Важный нюанс – высота дома. Отопительное устройство находится на первом этаже, иногда в самой нижней точке системы. Всегда (даже если применяется настенный котёл) есть вертикальный участок подачи, который в некоторых случаях может иметь существенную протяжённость. Проблема заключается в необходимости поднимать теплоноситель на второй этаж, преодолевая силу тяжести.
- Большая площадь/кубатура. Двухэтажные дома, как правило, крупнее одноуровневых, по суммарному внутреннему объёму уж точно. Поэтому обогреть их сложнее, так как требуется сгенерировать и развести куда больше тепла. Системы отопления двухэтажных домов более материалоёмкие и разветвлённые, здесь будет циркулировать больше теплоносителя, будут использоваться более мощные теплогенераторы и отопительные приборы.
- Изолированность помещений. Большая площадь, которую нужно обогревать, в жилом доме почти всегда подразумевает наличие большого количества перегородок и отдельных комнат. В многоуровневом здании пространство также разделяется межэтажным перекрытием, которое мешает естественному переносу тепла (хоть нагретый воздух и стремиться подняться кверху). То есть довольно непросто распределить тепловую энергию по всем уголкам такого коттеджа, особенно сделать обогрев различных помещений равномерным.
Второй этаж нуждается в отдельных отопительных приборах
Какой тип отопления выбрать
Теплоноситель и способ транспортировки тепла
Для габаритных строений с множеством комнат и наличием межэтажного перекрытия наиболее рациональным решением является водяное отопление. Часто это единственный вариант для домов со сложной конфигурацией. Вода или антифриз циркулирует по трубам, закольцованным в замкнутые контуры, и отдаёт полученное в котле тепло через радиаторы, регистры или калориферы. Это также может быть система водяных тёплых полов, которая дополняет основное радиаторное отопление, или является единственным источником обогрева.
Важно! Теоретически, во всех помещения можно организовать отопление при помощи электрических тёплых полов, но под вопросом будет экономическая целесообразность подобного подхода, да и не всегда есть техническая возможность выделить достаточно мощностей для этого.
Возможно использование воздуха в качестве теплоносителя в многоуровневых коттеджах, но для его транспортировки необходимо создавать разветвленную систему каналов с нагнетающими вентиляторами, посредством которой удастся обогреть дальние комнаты, а также помещения второго этажа.
Топливо и теплогенератор
Если не строить два отдельных отопительных устройства для первого и второго этажа, то обычные кирпичные и металлические печи на дровах (как и камины) вряд ли подойдут. Дело в том, что нагрев воздуха происходит от горячих стенок этих устройств с последующим конвекционным движением воздушных масс в помещении. При этом нормально отапливается только то помещение, где непосредственно установлен агрегат, а другие комнаты остаются холодными, не говоря уже о втором уровне.
Важно! Выпускаются заводские модели каминов с патрубками для подключения каналов воздушного отопления. В домах с небольшим по кубатуре мансардным этажом довольно успешно эксплуатируются кирпичные печи и камины, в которые интегрированы теплообменники водяного контура радиаторного отопления.
Схема системы водяного отопления двухэтажного дома, скорее всего, будет строиться вокруг напольного или настенного котла. Правда, не стоит забывать об альтернативе в виде тепловых насосов, солнечных коллекторов и т.д. Топливо может быть любым, начиная от газа, солярки и электричества, заканчивая углём, древесиной для пиролиза и гранулированными пеллетами.
Лучшее место для твердотопливного (на изображении пеллетный теплогенератор) котла – подвал
Нужен ли циркуляционный насос
Обычно застройщиков интересует, удастся ли в двухэтажном доме создать достаточно эффективную систему с естественной циркуляцией, чтобы не зависеть от электроснабжения. Можно. Но из-за перепада высот это сделать ещё сложнее, чем в одноэтажном доме. Так как все участки трубопроводов должны располагаться с уклоном от 3 до 5 градусов, то котёл находится в самой нижней (иногда в подвале) точке системы, а разгонный коллектор где-то под потолком второго этажа (или на чердаке). Следовательно, высота подающей трубы, которая выходит из котла, будет минимум 5-6 метров, и нужно постараться, чтобы вода в ней не закипела, и система «пошла». Потребуются особенно тщательные гидравлические расчёты и очень тонкая балансировка отопления дросселями.
Наряду с возможной автономией, что, безусловно, бесценно, гравитационная система отопления двухэтажного дома доставит немало неудобств. Среди них:
- Увеличенное сечение труб.
- Обязательная выдержка уклонов.
- Большая разница температуры исходящего и возвращённого теплоносителя (этого многие котлы не любят).
- Сложность регулирования температуры в разных помещениях.
- Испарение теплоносителя через открытый расширительный бак (необходимо следить за уровнем теплоносителя и периодически доливать воду, нецелесообразно применять антифриз).
- Заниженная производительность системы (общая площадь отапливаемых помещений может составлять от силы 120 м2).
Принудительная циркуляция при помощи насосного оборудования позволяет более рационально использовать тепло, более гибко подходить к способам прокладки трубопроводов и выбору приборов/комплектующих. А это значит, что у застройщика есть возможность создавать практичные и эффективные отопительные конструкции, которые не будут портить интерьер.
Вариант организации естественной циркуляции с верхней разводкой и вертикальными стояками
Расположение разгонного коллектора на чердаке поможет сделать гравитационную систему более привлекательной
Особенности разводки трубопроводов
Разводка и монтаж системы отопления двухэтажного дома может выполняться по любой из известных схем. От того, движется ли теплоноситель после выхода из котла выше радиаторов, либо сначала опускается ниже отопительных приборов, выделяют:
- верхнюю (примером может служить система с естественной циркуляцией);
- нижнюю разводку.
По наличию стояков, к которым подключаются отопительные приборы на первом и втором этаже, или основных магистралей, расположенных параллельно полам, разводку классифицируют как:
- вертикальную,
- горизонтальную.
В зависимости от целого ряда факторов выбирают тип системы:
- однотрубная,
- двухтрубная,
- коллекторная.
Коллекторная схема
Лучевая система отопления двухэтажного дома ещё называется коллекторной. Её суть заключается в том, что каждый отопительный прибор запитывается независимо от других, поэтому балансировать такое отопление проще всего. Трубы для подключения ведутся по полу или внутри перекрытия от коллекторного узла (шкафа в нише стены, где находится сам коллектор, запорно-регулирующая аппаратура, иногда автоматика и свой циркуляционный насос).
От коллектора на втором этаже к каждому радиатору отходят отдельные запитывающие лучи с подачей и обраткой
Схема лучевой разводки для дома в два уровня
В двухуровневых домах на каждый этаж выводится свой коллектор, поэтому мы получаем двухконтурную систему отопления, где обе ветки являются автономными. Это горизонтальная нижняя разводка, при этом циркуляция теплоносителя может применяться только принудительная.
Однотрубное отопление
Довольно популярная ленинградская система отопления двухэтажного дома отличается тем, что радиаторы подключаются последовательно, а отдельной трубы для сбора обратки нет (теплоноситель из радиатора снова попадает в подающий трубопровод). Если запитывать радиаторы обоих этажей последовательно, то последние отопительные приборы в цепи могут оказаться совсем холодными. Чтобы обогреть верхний этаж, основная магистраль разделяется на два параллельных контура. Один из них поднимается на второй уровень, а запитав там все радиаторы, опускается вниз и соединяется с трубой, идущей по первому этажу. В начале каждого контура устанавливаются краны, которые позволяют регулировать проток (читай теплоотдачу) или полностью перекрыть отдельный этаж.
Это – горизонтальная, верхняя или нижняя разводка. Однотрубная схема может функционировать как с применением насосов, так и в режиме естественной циркуляции. К достоинствам такой конструкции относят тот факт, что потребуется почти вдвое меньше труб. Главный недостаток – сложность балансировки системы, ведь в каждый последующий радиатор заходит более холодный теплоноситель.
Важно! Чтобы иметь возможность регулировать температуру на каждом отопительном приборе, их посредством байпаса устанавливают параллельно основной магистрали и снабжают отдельной арматурой.
Двухтрубное отопление
В двухэтажных домах двухтрубная горизонтальная система отопления считается классикой жанра, хотя вертикальная разводка с применением стояков тоже применяется. В данном случае к радиаторам тянут отводы от подающей линии (подача), а также подводятся трубы, через которые отдавший энергию теплоноситель попадает в отдельную магистраль (обратку).
Такая система несколько дороже однотрубной, но считается эффективнее и намного практичнее, так как позволяет легко настроить необходимый температурный режим в любом помещении на любом этаже. Ни сложная планировка, ни большие размеры дома помехой не станут, лишь бы теплогенератор подходил по мощности.
Теперь можно сделать несколько выводов. Для обогрева среднестатистического двухэтажного дома лучше всего подойдёт двухтрубная система водяного отопление с принудительной циркуляцией. Неплохо покажет себя коллекторная схема. В небольших домах можно применить однотрубную разводку и попробовать спроектировать конструкцию с естественной циркуляцией теплоносителя. В любом случае хотя бы для проведения расчётов лучше пригласить специалистов.
Видео: схема отопления в двухэтажном доме
Не секрет, что для комфортного проживания в частном доме необходимо отопление – без тепла прожить невозможно порой даже в летнее время. И если для маленького домика в одну комнату вполне хватит небольшой «буржуйки», то для двухэтажного дома необходимо что-то посерьезнее. Да и температура во всех комнатах нужна одинаковая. Негоже, если в одном помещении человек изнывает от жары, а в соседнем замерзает. Сегодня попробуем понять, какая схема отопления 2-х этажного частного дома лучше, можно ли спроектировать и смонтировать ее самостоятельно и какими нюансами обладает каждая из них.
Читайте в статье:
Схема отопления 2-х этажного дома: разновидности систем и общие сведения
Проектирование и монтаж систем отопления в двухэтажных частных домах – процесс довольно сложный, но вполне осуществимый. И независимо от того, какая из существующих схем будет применена, для монтажа не потребуется каких-либо специальных навыков. Достаточно базовых правил и аккуратного и четкого следования инструкциям. Именно эту информацию мы сегодня и попробуем предоставить уважаемому читателю как можно подробнее.
Отопление в частных домах может различаться не только энергетической составляющей, но и системами разводки – они могут быть как однотрубными, так и двухтрубными. Какие преимущества есть у одной схемы перед другой еще предстоит разобраться. И от того, насколько точно домашний мастер поймет разницу, зависит качество последующего проектирования и монтажа, равно как и комфортная температура во всех помещениях строения.
А пока можно сказать одно – имея на руках подробные схемы в частном доме, своими руками его смонтировать вполне возможно. А для начала разберемся, каким оно может быть, исходя из энергетической составляющей.
Источники энергии для отопления дома, их особенности, а также положительные и отрицательные качества
Источниками тепла в жилых домах могут служить:
- электроэнергия – это могут быть не только различные обогреватели, но и котлы с подключением к гидросистеме отопления;
- природный или сжиженный газ – опять же котлы или различные обогреватели (к примеру, инфракрасные);
- альтернативные системы – геотермальное отопление;
- с применением твердого топлива – проще говоря печное отопление.
Раньше дома обогревались в основном при помощи печного отопления, но сейчас все больше людей переходят на электричество или газ. Дело в том, что прогресс не стоит на месте и новые виды стали куда более дешевле, чем твердое топливо, такое как уголь или дрова. Есть и еще одно преимущество всех остальных видов отопления перед печным – не требуется никаких затрат времени и сил на транспортировку топлива, его подготовку и вывоз отходов продуктов горения.
Итак, разбираемся, что собой представляет тот или иной вид энергии, используемой для обогрева.
Отопление частного дома электричеством – достоинства и недостатки подобного решения
Статья по теме:
Как значительно сократить расходы на ? Самый экономичный способ рассмотрим подробнее в статье нашего портала, сравнив некоторые виды отопительных систем.
В наше время, когда появилось множество новых типов обогревателей, подобное отопление стало весьма экономичным. Но установка в каждой комнате двухэтажного дома инфракрасных обогревателей или конвекторов – дело довольно затратное. К тому же, не факт, что электропроводка монтировалась с учетом подобных нагрузок. Значит остается только вариант с установкой электрокотла с . Некоторые домовладельцы утверждают, что дешевле купить проточный нагреватель, не требующий накопителя. Однако это заблуждение. Ведь в этом случае котел будет работать постоянно, 24 часа в сутки, а при такой работе вся экономия от покупки будет сведена на нет уже в первые месяцы использования.
Но слишком подробно об сегодня мы говорить не будем, для этого есть отдельная тема. Сейчас важно понять, что использование электрического отопления в частном доме при правильном его монтаже и выборе оборудования может стать довольно удобным и экономичным способом обогрева.
Мнение эксперта
Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО "АСП Северо-Запад"
Спросить у специалиста“Если планируется приобретение электрического котла необходимо убедиться, что проводка в доме рассчитана на нагрузку, которую он будет потреблять. Идеальным вариантом будет монтаж отдельной линии именно на котел с установкой автомата и устройства защитного отключения.”
Отопление частного дома газом и какие сложности с этим связаны
Подобная система, если она работает от природного газа, так же весьма экономична. И все же ее монтаж довольно сложен и своими руками невыполним. Все работы должна осуществлять обслуживающая организация, имеющая на это все лицензии и разрешения. А это, как можно догадаться, довольно большие затраты на оплату их труда. Даже внутренний монтаж котла самостоятельно категорически запрещен, в отличие от электрического.
Статья по теме:
В рамках данного обзора мы попытаемся разобрать . Как выбрать оптимальный вариант и расставить приоритеты для простых пользователей, какие существуют модели, как правильно осуществить монтаж своими силами.
Так же затратными становятся и периодические ревизии, необходимые в процессе эксплуатации, которые так же выполняет только лицензированная компания. На при условии, если частный дом отапливается газовыми баллонами, расходы возрастают в несколько раз. Но даже несмотря на это, подобные системы остаются востребованными по причине того, что они все же более экономичны, нежели приобретение и использование твердого топлива.
Отопление частного дома газовым котлом, при отсутствии периодических ревизий и проверок, становится весьма опасным. Совсем небольшая утечка жидкого топлива в закрытом помещении может спровоцировать взрыв. Именно поэтому домовладельцы стараются не экономить на услугах профессионалов.
Постепенно уходящее в прошлое отопление частного дома твердым топливом
Или угле действительно постепенно уходит из нашей жизни. Конечно полностью оно никогда не исчезнет, оставаясь хотя-бы в банях. Ведь какая же русская баня без березового запаха и дымка. Ну а в домах, конечно, подобное отопление на сегодняшний день, крайне нерационально. Помимо затрат сил и времени добавляется и довольно ощутимый расход в финансовом плане – дрова нынче очень дороги.
Конечно, печи из домов никуда не ушли. Сейчас их повсеместно модернизируют под газ. Но как отопление в частном доме без газа и электричества (что встречается крайне редко) этот вариант вполне неплох. Ведь если сравнивать с привозом сжиженного газа, появляется экономия по причине отсутствия необходимости устанавливать дополнительное оборудование и обслуживать его. Получается, что, хотя экономичным отопление частных домов без газа и электричества не назовешь, но и оно имеет право на существование.
Использование альтернативного отопления в частных домах и что оно собой представляет
Этот вид для России достаточно редкий, хотя в Америке и Европе практически все личное жильеотапливаются именно им. Суть геотермального отопления частного дома заключается в использовании тепла нижних слоев земли. Ведь еще из курса школьного обучения каждый знает, что чем глубже, тем теплее почва. На этом и основан принцип подобного способа. Основную работу здесь выполняет тепловой насос, который и концентрирует высокие температуры, подавая их в последующем в частный дом.
Положительных качеств у подобного отопления достаточно много. К примеру:
- абсолютная пожаробезопасность – ведь нет необходимости в газе или каком-либо другом топливе;
- экономичность – единственная статья расходов - это электроэнергия, которой требуется ничтожное количество на работу теплового насоса;
- бесшумность;
- работа в двух режимах – нагрев зимой и охлаждение в жару;
- экологичность – отсутствуют какие бы то ни было вредные выбросы в атмосферу;
- компактность – владельцу нет надобности обустраивать отдельное помещение в доме под котельную или бойлерную.
Конечно же, чаще всего подобные системы закладываются еще на этапе строительства. Но пока в России не привыкли к такому отоплению. Будем надеяться, что все изменится. Ведь это действительно очень выгодный вариант обогрева зимой и охлаждения летом – ведь отпадает необходимость приобретения и монтажа кондиционеров и другого подобного оборудования.
Различия открытой и закрытой системы отопления: преимущества и недостатки каждой из них
Те, кто сталкивался с монтажом систем отопления знают, что они могут быть как закрытыми, так и открытыми. Если нет, то сейчас мы попробуем объяснить, что они собой представляют и чем различаются.
Схемы закрытых систем отопления с принудительной циркуляцией воды подразумевают герметичные магистрали. Это препятствует завоздушиванию труб, находящихся выше по уровню. При нагревании воды срабатывает клапан и излишки перетекают в расширительный бачок. При остывании происходит обратный процесс.
Схема отопления закрытого типа с циркуляционным насосом воплощена во всех многоквартирных домах. Основным ее преимуществом является отсутствие испарения и возможность использования труб с меньшим диаметром. В подобной системе допускается использование любого типа котлов, независимо от топлива, на котором они работают.
Схема системы отопления открытого типа принципиально отличается от предыдущей. Расширительный бачок, который находится выше уровня котла и всех труб, связан с системой напрямую, без каких-либо клапанов, а значит при снижении уровня воды возможно попадание воздуха в наивысшие точки, что приведет к прекращению циркуляции (в этом случае она является естественной).
Размер труб при использовании схемы открытой системы отопления в частном доме значительно больше. По этой причине и расходы на ее монтаж возрастают. Так же неудобство доставляет и то, что необходимо использовать как можно меньше фасонных элементов, таких как колена. При большом количестве поворотов циркуляция замедляется. В качестве нагревателя нельзя применять электрические котлы. Ведь движение воды достаточно медленное, а потому возникает опасность ее закипания и выхода из строя ТЭНов.
Ну и конечно нельзя не остановиться отдельно на видах циркуляции.
Принудительная или естественная – чему лучше отдать предпочтение и какие еще бывают виды?
Естественной называется самостоятельная циркуляция воды в системе, без использования насоса или помпы. Применяется в случае монтажа открытой системы отопления. Дело в том, что при установке рециркуляционного насоса в этом случае, вода будет слишком долго прогреваться по причине большого диаметра труб.
Схема отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией довольно сложна в исполнении. Это касается не только размеров и количества труб. Основная задача – это создать необходимый равномерный уклон магистрали по всей ее протяженности. А сделать это в таких объемах непросто.
Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома лишена подобных проблем, а потому монтировать ее намного проще – вода перемещается по трубам при помощи насоса. Это значит, что равномерный уклон уже необязателен.
Важно! Если циркуляция является принудительной, то не стоит думать, что можно поставить радиаторы и смонтировать трубы как попало. В любом случае важна аккуратность. Здесь все трубы должны быть расположены горизонтально и вертикально, а радиаторы – строго вертикально.
Становится ясно, что, выбирая между принудительной и естественной (гравитационной) системой отопления двухэтажного дома нужно принимать решение, исходя из своих возможностей и желаний. Но все же закрытая, по мнению специалистов, более надежна, проще в исполнении и требует меньших финансовых затрат.
Особенности различных разводок, их плюсы и минусы, а также нюансы монтажа различных схем
Прежде чем заниматься монтажом, необходимо выполнить самую важную часть работ – составить схему разводки системы отопления в частном доме. Ведь насколько бы простой она ни казалась, без подробного проекта не обойтись. Тем более, если планируется отопление двухэтажного дома со множеством комнат.
К тому же он несет в себе еще одну полезную функцию (если действительно подробно составлен). Именно по проекту отопления двухэтажных домов (как, собственно, и любых других), можно подсчитать количество необходимого материала, фасонных элементов и радиаторов. И уже основываясь на этих данных получится определить предстоящие затраты. А ведь это довольно важный момент.
Многие считают, что самостоятельно выполнить такую работу, как разводка отопления в частном доме, очень сложно и такая работа под силу только профессионалам. Однако это не соответствует действительности.
И чтобы это доказать, сейчас мы представим вниманию уважаемого читателя несколько различных схем, по которым можно выполнить подобный монтаж. А уже после каждый сам будет для себя решать, какая из них ему ближе и какую проще выполнить самостоятельно. Хотя, забегая вперед, хотим сказать, что, поняв саму суть этих схем становится ясно, что любая из них достаточно проста.
Однотрубные системы: каким образом производится их монтаж
Это наиболее простая, а потому и самая распространенная система монтажа отопления. Ее название уже говорит само за себя. Для удобства попробуем разъяснить ее суть простым и доступным языком. Возьмем комнату, в которой установлено 5 радиаторов по периметру. Тогда горячая вода, выходя из бойлера, попадает в первый радиатор, проходя его направляется ко второму и так по кругу.
Выход из последней батареи соединен с обраткой бойлера. Получается, что одна труба так и проходит по периметру. При этом неважно, каким образом к ней монтируются сами радиаторы – будет это параллельное подключение, или же последовательное. Так же не имеет значения, будет ли схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой или с верхней (об этом мы еще поговорим чуть ниже).
Именно подобное подключение чаще всего используют в домах с небольшим количеством комнат – оно позволяет существенно сэкономить на приобретении материала. Однотрубная система отопления частного дома довольно удобна и неприхотлива, но имеет один недостаток. При увеличении количества радиаторов температура последнего в цепочке будет заметно ниже, чем первого. Объясняется это тем, что вода успевает остыть, пока пройдет через все помещения. А значит, схема однотрубной системы отопления в двухэтажном доме с большой площадью и множеством комнат не подойдет. А значит, следует рассмотреть и другие варианты.
Двухтрубные системы и их преимущества в домах с большой площадью
Схема двухтрубной системы отопления в двухэтажном доме так же не сложна, но имеет свои принципиальные отличия от предыдущего варианта. Взяв такую же комнату на 5 радиаторов по периметру, можно построить следующий «проект». Из бойлера вдоль всех батарей идет две трубы – подача и обратка. На последнем радиаторе они соединяются, образуя замкнутый контур.
Подключение производится следующим образом. В каждый из радиаторов поступает горячая вода из бойлера, а из него возвращается уже в обратку (назад в нагреватель). Таким образом получаем систему, при которой каждый отопительный прибор работает напрямую с бойлером. Именно в этом случае разницы температур между радиаторами практически не будет, что и требуется для комфортного проживания.
Устройство двухконтурного отопления в частном доме своими руками не сложно, но требует внимательности. К тому же возрастают расходы на материал. Но иногда другого варианта просто нет. К тому же при таком устройстве даже если зимой в одной из комнат открыть окно, остудив ее до уличной температуры, то даже это не слишком сильно повлияет на остальные радиаторы – они будут практически такими же горячими.
При этом двухтрубная система отопления с верхней разводкой вполне может быть выполнена как с принудительной циркуляцией, так и с естественной. Одной из разновидностей подобной системы является «петля Тихельмана». О ней сейчас и пойдет речь.
Схема Тихельмана – что она собой представляет и чем лучше обычной двухтрубной системы
Если посмотреть на схему Тихельмана для двухэтажных домов, то можно увидеть одну интересную деталь. Подача горячей воды производится так же на первый радиатор, а вот обратка идет с последнего, хотя по периметру проходят обе трубы. Таким образом и получается некая петля, которая как бы совместила в себе два подключения – однотрубное и двухтрубное.
Преимущество монтажа петли Тихельмана на два этажа в том, что даже малейшая разница в температурах радиаторов пропадает, независимо в какой комнате или помещении они находятся. Конечно, такая система обойдется несколько дороже, а потому применять ее стоит только в случае действительно больших площадей и количества радиаторов.
Схема Тихельмана для двухэтажного дома довольно интересна как в плане проектирования, так и в монтаже, но имеются и свои сложности. С ней намного проще запутаться. Целесообразно будет протянуть сначала одну трубу, отметив каждое ее ответвление на радиатор, а уже после приниматься за вторую. В противном случае есть шанс перепутать подачу и обратку.
Схема «Ленинградка»: есть ли отличия между ней и обычной однотрубной системой?
Если обратиться к обычной однотрубной системе, то Ленинградку можно назвать одной из ее разновидностей и сейчас объясним почему. По сути, беря в пример все ту же комнату, при однотрубной системе можно подключить радиаторы и последовательно, что лишает возможности регулировки температуры каждого из них по отдельности. Подключив своими руками отопление частного дома по схеме «Ленинградка» можно получить такую возможность.
Стандартная схема «Ленинградка» – самое простое подключение Монтаж производится следующим образом. Труба от бойлера так же проходит по периметру помещения, но нигде не прерывается. Через такие фасонные детали, как тройники к ней подключаются как подача к батарее, так и обратка из нее. В этом случае, установив регулятор на радиатор, можно свободно отрегулировать температуру, настроив ее до комфортной – это и будет ленинградская система отопления. Схема для двухэтажного дома довольно проста, а значит и легко выполнима своими руками даже домашним мастером, не имеющим подобного опыта.
Конечно двухтрубные схемы намного надежнее и лучше распределяют тепло, но если площадь дома небольшая, то подобная схема будет как нельзя кстати. Так же возможно выполнение и верхней разводки. Конечно это немного сложнее, но зато появляется вариант монтажа отопления с естественной циркуляцией.
Именно за счет простоты подобная схема получила довольно широкое распространение среди домовладельцев. Если же площадь строения достаточно большая, то для отопления двухэтажного дома система «Ленинградка» неприемлема.
Коллекторная система отопления – в чем ее достоинство
Применение коллекторной схемы отопления в двухэтажном доме – это довольно рациональное решение, которое подойдет как для однотрубной, так и для двухтрубной системы. Попробуем объяснить, в чем она заключается.
Понятно, что в двухэтажном доме не одна комната – их несколько на одном. А значит встает вопрос разводки подачи горячей воды из бойлера на разные радиаторы. Чтобы не монтировать множество петель можно поступить следующим образом. На выходе из бойлера устанавливается коллектор, от которого отходит столько труб, сколько комнат есть на этаже. Для второго лучше установить отдельный, через тройник.
Также на каждый вывод подачи устанавливается запорная арматура. В результате получаем подключенную отдельно каждую комнату, отопление которой можно при необходимости отключить. Те же действия и с обраткой, но уже без запорной арматуры.
Именно такая система позволит обойтись лишь одним насосом. В случае же подключения через тройники придется ставить второй, ведь два этажа один может просто не осилить. А для более полного понимания этой темы предлагаем посмотреть небольшое видео о коллекторном отоплении в двухэтажных домах.
Многие называют такое отопление дома лучевым, что так же правильно. Если рассматривать обычную двухконтурную систему, то без применения подобной схемы просто не обойтись – ведь не будет же человек монтировать двухтрубную схему на 2-3 комнаты.
Что касается монтажа, то и тут лучевая система отопления на высоте – с ее применением выполнение подобной работы значительно облегчается. Иными словами – отрицательных качеств в ней нам найти не удалось, хотя мы и очень старались. Если у кого-то из уважаемых читателей это получится, убедительная просьба написать об этом в обсуждениях, будем весьма благодарны.
Теперь по поводу применения лучевой системы отопления в частных домах при однотрубной схеме. И здесь она не подводит, практически до идеала сравнивая температурные показатели первого и последнего радиатора в цепи даже без применения петли Тихельмана. А значит можно считать коллекторную систему настоящей находкой.
Теплотехнический расчет системы отопления: зачем он нужен и как его выполнить
Для начала попробуем понять, для чего он нужен и что в итоге мы сможем узнать.
| Параметры | Описание |
|---|---|
| Мощность котла | Действительно, проведя полные расчеты этот параметр мы определим с точностью. Это необходимо для того, чтобы не приобрести котел меньшей мощности, чем необходимо (не будет хватать тепла для отопления всех комнат) или большей (зачем переплачивать за ненужный перерасход топлива или электроэнергии) |
| Мощность радиаторов | Это необходимо для определения того, хватит ли выделяемого ими тепла для помещения, в котором они находятся и не придется ли их держать в прикрытом состоянии, что опять же ударит по карману при приобретении |
| Ежемесячные расходы на отопление | Планирование бюджета – довольно важная составляющая. Зная то, сколько нужно будет тратить в месяц этот процесс будет намного проще |
| Как уменьшить теплопотери | Это тоже очень важно. Ведь при отсутствии утечек тепла и экономия на отоплении дома возрастает. Об этом мы сегодня еще обязательно поговорим |
| Будет ли скапливаться влага | Этот фактор важен не только с точки зрения сырости как составляющей теплопотери, а так же и как фактора, определяющего срок службы самого дома. |
Конечно лучше для этой цели нанять профессиональных проектировщиков, но в этом случае оплата их услуг составит довольно внушительную сумму. Если подобное неприемлемо, лучше произвести расчет отопления частного дома своими руками. Но нужно быть готовым к тому, что сделать это будет достаточно сложно. Рассмотрим основное, что необходимо знать для этого.
Расчет мощности котла отопления по площади дома – самый простой этап
По общепринятым правилам на каждые 10 м 2 необходим 1 кВт мощности. Таким образом при условии, что общая площадь всех отапливаемых помещений дома равна 170 м 2 требуется котел в 17 кВт. Но не стоит забывать и про добавочные коэффициенты.
Таким образом эти расчеты так же очень важны. Обычно за объем расширительного бачка берут 10% от общего количества жидкости в системе. Мы же предлагаем вам, опять же, воспользоваться онлайн калькулятором. Ведь это намного проще и быстрее.
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
