Система отопления двухэтажного дома

Система отопления двухэтажного дома

Существует несколько разновидностей систем отопления, которые могут быть использованы в жилой малоэтажной застройке. Они значительно отличаются по своей компоновке и составу. Эта статья посвящена следующим вопросам: какая схема отопления двухэтажного дома считается оптимальной, ее основные элементы, особенности построения и разводки. А также предоставлены формулы для самостоятельного расчета проекта отопления.

Разновидности систем отопления

Схемы отопления, помимо классификации по типу топлива, используемого котлом (газовые, твердотопливные, электрические), разделяют по следующим параметрам:

• по способу циркуляции теплоносителя – естественные/принудительные;
• по наличию избыточного давления – открытые/закрытые (безнапорные/напорные);
• по виду разводки контуров – горизонтальные/вертикальные, однотрубные/двухтрубные, верхние/нижние, последовательные/коллекторные (лучевые).

Рассмотрим подробней перечисленные компоновки отопительного оборудования применительно к двухэтажным жилым домам.

Естественная, принудительная, комбинированная циркуляция

Большинство современных схем отопления использует циркуляционные насосы для принудительной транспортировки теплоносителя в замкнутом контуре. Это позволяет:

• быстро и равномерно нагревать радиаторы на обоих этажах здания;
• поддерживать небольшой перепад температур между подачей и обраткой;
• создавать гидравлический напор 5-10 м и более (в зависимости от мощности циркуляционного насоса).

Недостаток напорной схемы – ее энергозависимость. При длительных отключениях электричества для поддержания работоспособности отопления требуется альтернативный источник электроснабжения.

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома

Естественная (гравитационная) циркуляция теплоносителя до сих пор используется в схемах отопления двухэтажных домов с подвалами или цокольными этажами. Для неё характерна установка котла на самом нижнем уровне здания. Подача горячего теплоносителя осуществляется в разгонный коллектор – вертикальную трубу. Она оканчивается в своей наивысшей точке расширительным бачком. Теплоноситель перетекает по системе из-за разницы плотности холодной и горячей жидкости.

Если естественного гидравлического напора оказывается недостаточно, то циркуляцию теплоносителя обеспечивают за счет применения комбинированной схемы. В этом случае тепловой насос (достаточно маломощного агрегата) врезается не в разрыв магистрали подачи теплоносителя, а параллельно с ней. На участке подачи между двумя врезками (фактически – эта часть магистрали становится с байпасом) устанавливается кран или шаровый обратный клапан. При первичном запуске и/или интенсивном использовании отопления, теплоноситель по системе перегоняет циркуляционный насос. Если происходит сбой в электроснабжении (насос отключён) система самостоятельно (через обратный клапан) или принудительно (через байпасный кран) переводится на режим гравитационной циркуляции.

Расположение основных элементов системы отопления по гравитационной схеме движения теплоносителя в двухэтажном доме

Открытая и закрытая схемы

Её основное преимущество – простота обвязки котла. Открытая, зачастую гравитационная разводка, оборудуется атмосферным расширительным баком (он также выполняет функции воздухоотводчика и предохранительного клапана). Гидростатическое давление в открытом контуре равно расстоянию от зеркала воды в баке до самой нижней точки – обратки котла.

Закрытая компоновка характеризуется избыточным давлением, поэтому комплектуется мембранным расширительным бачком. При этом, если на стыках её элементов отсутствуют утечки, то обновление теплоносителя практически не требуется. Это служит хорошей профилактикой процесса формирования налетов накипи, которая снижает КПД теплопередачи и увеличивает гидросопротивление контуров.

Горизонтальная и вертикальная системы

Горизонтальная разводка используется не только в одноэтажных (одноуровневых) сооружениях. Она применяется как составная часть вертикальной, в схеме разводки отопления частного дома на 2 этажа. К примеру, стояк, проходящий от подвала или цокольного этажа к чердаку, является вертикальной разводкой, а подключённые к нему радиаторы отопления расположенные на этажах – горизонтальной.

Горизонтальная и вертикальная (двухтрубная) схема подключения

Схемы верхнего и нижнего подключения контуров

Они относятся к системам двухтрубного отопления. При верхней подаче, труба горячего теплоносителя выводится на чердак двухэтажного дома, затем оттуда разделяется на вертикальные и горизонтальные стояки. Обратка прокладывается в подвале. Для активации отопления достаточно открыть запорную арматуру на обеих магистралях и стравить воздух через единственный верхний воздухоотводчик.

В случае нижнего подвода теплоносителя подающая и обратная магистрали прокладываются в подвальном помещении, где к ним подсоединяются вертикальные стояки. При запуске отопления приходится стравить воздух уже с каждого из них.

Схемы двухтрубных систем отопления с нижней и верхней разводкой подающего трубопровода:

1. Котел
2. Циркуляционный насос
3. Расширитель закрытого или открытого типа.
4. Воздухосборник
5. Кран Маевского

Важно! С точки зрения эффективности обогрева особой разницы для двухэтажного дома между верхней и нижней разводкой нет. Однако первую проще активировать, вторую – настраивать.

Коллекторная (параллельная) и последовательная схемы

Коллекторная

Последовательная

ДОСТОИНСТВА

Температура каждого радиатора регулируется независимо и с одного места

Сравнительно небольшой метраж труб

Теплоноситель распределяется равномерно без дросселирования

НЕДОСТАТКИ

Большой расход труб

Неравномерный нагрев радиаторов

Необходим скрытый монтаж трубопровода

Необходимость установки регулирующей арматуры на каждый радиатор отдельно

Для двухэтажного жилого дома со сложной планировкой рациональней использовать коллекторную схему подключения. Она способствует более точной регулировке температуры, а также экономии энергоресурсов.

Однотрубная и двухтрубная компоновки

Однотрубная система подачи теплоносителя (ленинградка) – это кольцо, проложенное по периметру этажа, к которому подсоединены радиаторы отопления. Для двухтрубного отопления характерна подача теплоносителя по одной трубе, а его возврат по другой.

В системах отопления для двухэтажных домов наиболее целесообразно применять двухтрубные схемы с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Однотрубная разводка

Радиаторы подключаются в разрыв или параллельно трубопроводу (по байпасной схеме). Второй вариант предпочтительнее. Он предоставляет возможность отключения радиатора без остановки всей системы и слива теплоносителя.

Нижняя схема подключения радиаторов, в которой труба подачи горячего теплоносителя выполняет функцию байпаса:

1. Котёл
2. Расширительный бачок открытого типа
3. Радиаторы отопления
4. Кран Маевского для стравливания воздуха
5. Кран для слива и наполнения системы

Эффективная высота однотрубной системы до 30м, что полностью перекрывает потребности 2-этажного дома. Тем не менее для неё известен ряд технических и эксплуатационных сложностей:

1. В 2-х этажном доме для качественного и равномерного прогрева помещений применяется несколько однотрубных контуров. Такая схема требует особо точного согласования гидродинамических характеристик всех трубопроводов. В противном случае теплоноситель пойдет только по одному из контуров, имеющему меньшее гидродинамическое сопротивление.
2. Низкая скорость теплоносителя приводит к его переохлаждению, что негативно отражается на камере сгорания котла.
3. Даже со специальной арматурой, установленной на каждой из батарей, температуру в отдельном помещении регулировать сложно. При изменении тепловых настроек одного радиатора, полностью нарушается гидродинамическое сопротивление, а значит и эффективность всей системы.

Двухтрубная

Различают два типа двухтрубной системы (рис. ниже):

1. Тупиковая схема (подача и обратка идут во встречных направлениях). Существенный недостаток тупиковой схемы – неравномерность нагрева радиаторов. Ближе к котлу они будут заметно горячее. На практике эта проблема решается установкой на радиаторы игольчатых дросселей или термоголовок. Они позволяют регулировать подачу теплоносителя в ручном или полуавтоматическом режиме соответственно.
2. Петля Тихельмана (подача и обратка идут в одном направлении). Контур формируется таким образом, что образуются параллельные петли. Они характеризуются одинаковыми длинами и близкими параметрами гидравлического сопротивления. В результате температура всех радиаторов имеет одинаковые значения без использования корректирующего оборудования.

Проект системы отопления частного двухэтажного дома по схеме Тихельмана предусматривает подключение радиаторов во всех помещениях к одной петле, а не на несколько колец на каждый этаж, как в однотрубной схеме.

Особенности схемы Тихельмана:

• Использование большего количества радиаторов, чем в однотрубной схеме;
• Установка в сооружениях со сложной планировкой;
• Нет необходимости в принудительной балансировке контуров, приобретении и монтаже дорогостоящих регулировочных устройств;
• Все помещения прогреваются одновременно и равномерно;
• Простота обслуживания;
• Отсутствие резких перепадов температуры способствует долговечности отопительных коммуникаций и оборудования.

Основной недостаток петель Тихельмана – некоторое увеличение себестоимости монтажа, вызванное удлинением трубопроводов.

Технические особенности построения отопительной системы

На практике, для двухэтажных домов «чистая» схема Тихельмана используется редко. Чаще применяется обустройство двухтрубного стояка, соединяющего этажи, от которого уже разводятся петли на каждый этаж. Такая схема требует врезки в линию подачи балансировочного крана на каждый контур.

Циркуляционный насос рекомендуется устанавливать через параллельную врезку на каждом этаже. Использование одного агрегата не рекомендуется, хоть и допустимо. Причина заключается в следующем. Теплоноситель в предложенной схеме не будет передвигаться самотеком, как при попутной двухтрубной или однотрубной схеме. И при выходе из строя единственного циркуляционного насоса система отопления перестанет функционировать.

Основные элементы системы отопления

• Котёл. Независимо от того газовый он, электрический или твердотопливный основными его показателем является мощность (кВт). Также следует обратить внимание на количество контуров. Одноконтурные используются исключительно для отопления, двухконтурные еще нагревают воду для ГВС.
• Расширительный бачок. Для гравитационных систем открытого типа, для систем с принудительной циркуляцией и избыточным давлением – мембранного.
• Циркуляционный насос – для активации перемещения теплоносителя в контуре.
• Бойлер косвенного нагрева. Использует температуру теплоносителя для нагрева воды ГВС.
• Радиаторы отопления. Характеризуются материалом изготовления (чугун, сталь, биметалл), рабочим давлением, мощностью.
• Трубы. Подбираются по величине сечения и материалу изготовления – чугунные, стальные, медные, полимерные.
• Группа безопасности – элемент обвязки котла, включающий манометр, предохранительный и воздушный клапан.
• Гребенка (распределительный коллектор системы отопления) – узел равномерного распределения теплоносителя по системе. Может дополнительно комплектоваться термометрами, регулирующей и запорной арматурой.
• Гидрострелка – устройство для балансировки температуры теплоносителя.

Самостоятельный расчёт схемы отопления

Для расчета схемы необходимо собрать следующие исходные данные:

• Размеры всех внутренних помещений;
• Габаритные, наружные размеры сооружения;
• Размеры дверных и оконных проемов;
• Регион – средняя температура в зимний период;
• Требуемая температура внутри помещений;
• Позиционирование коттеджа по сторонам света;
• Высота и материал возведения наружных стен;
• Тип и толщина утеплителя на стенах, кровле, в подвале.

В конечном итоге на этапе закупок оборудования и материалов вам преимущественно потребуется знание мощности котла и радиаторов, на основе расчетов теплопотерь постройки, а также ряд гидравлических параметров для выбора насоса, расширительного бака и трубопроводов.

Расчет теплопотерь ограждающих конструкций

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

Теплопотери ограждающих конструкций – Тп, Вт;

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

kвс рассчитывается по формуле:



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

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

Расчет мощности котла

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



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

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

Затраты тепла на вентилирование

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



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

Гидравлические расчеты для схемы отопления

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

Чтобы точнее подобрать параметры насоса необходимо рассчитать гидравлическое сопротивление системы.

Гидропотери в трубопроводе

Потери напора от трения теплоносителя в трубах:



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

Гидропотери в местах максимального сопротивления

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



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

Расчет скорости теплоносителя



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

Расчет расхода теплоносителя



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

Расчет объема бака

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

Заключение

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

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

Система отопления двухэтажного дома — проекты, схемы разводки

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.

Теплотехнический расчет системы отопления 2-х этажного частного дома

Теплотехнический расчет определяет рабочие параметры системы отопления — общую величину потерь тепла в здании, мощность оборудования, количество отопительных приборов и т.д.

Мощность теплогенератора рассчитывают по сумме теплопотерь дома, которая учитывает:

• площадь отапливаемых помещений;
• климатические условия местности;
• наличие и состояние, в котором находится термоизоляция помещений;
• материал и толщину наружных (несущих) стен, полов и перекрытий;
• конструкцию кровли, наличие технического этажа;
• герметичность и размер окон, уличных (балконных) дверей.

Теплопотери частного дома

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:

1. Самотечная или естественная циркуляция
2. Однотрубная система
3. Двухтрубная
4. Коллекторная или лучевая
5. 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.

Однотрубная система

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



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

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

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



Существуют ещё недостатки:

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

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

Как сделать систему отопления с естественной циркуляцией

Классификация систем

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

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



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

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

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

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



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

Особенности однотрубной разводки

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

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



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



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



Вертикальную систему закрытого типа можно смонтировать и на 3 этажа

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

Популярный вариант – двухтрубная схема

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



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

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



Распределение на 2 этажа

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

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

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



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

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

Раздача теплоносителя от коллектора

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

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



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

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:

1. По периметру дома проходит одна магистраль.
2. К этой магистрали подключены все радиаторы.
3. 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:

1. Только при правильном расчете схемы будет осуществляться подача воды в каждый радиатор в одинаковом количестве.
2. После прохождения радиатора, теплоноситель будет возвращаться в коллектор, снижая температуру потока на несколько градусов.
3. Охлажденная вода на несколько градусов поступает к следующему радиатору. Принцип теплообмена повторяется. Чем больше радиаторов будет подключено к системе, тем быстрее вода охладится.
4. 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.

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:

1. Возможность использовать отопление даже тогда, когда отсутствует электричество.
2. Отсутствие необходимости установки циркуляционного насоса, который потребляет электроэнергию.

К недостаткам данной схемы относят:

1. Невысокая скорость подачи теплоносителя, что замедляет обогрев помещений;
2. Необходимость расчета уклонов при монтаже такой схемы;
3. Порча внешнего вида помещений, так как трубы монтируются под уклоном;
4. Невозможность использования полипропиленовых труб;
5. Невозможность монтажа теплого пола, так как для этого понадобится установка циркуляционного насоса;
6. Увеличенные затраты топлива на медленный прогрев помещения;
7. Высокая стоимость работ, так как для монтажа стальных труб понадобится помощь сварщика;
8. 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:

1. Низкая стоимость материалов, так как для ее сооружения можно использовать полипропиленовые трубы.
2. Невысокая стоимость монтажных работ. Монтаж одной магистрали обойдется намного дешевле, чем обустройство двух труб.
3. Гораздо проще спрятать в стену одну ветвь, нежели две.

Из недостатков следует отметить:

1. Высокая стоимость материалов, если для сооружения конструкции будут использоваться фитинги. Понадобится много фитингов, цена которых будет превышать стоимость сооружения двухтрубной системы.
2. Необходимость наращивания числа секций, чтобы теплоноситель достигал дальних комнат.
3. Необходимость проведения расчета остывания воды.
4. Трудности сооружения закольцованной магистрали, так как ее проведению мешают дверные проемы и т.п.
5. Негативное влияние отопительных приборов друг на друга, что значительно затрудняет процесс автоматического регулирования.

Двухтрубная схема

Для двухтрубной схемы характерны следующие преимущества:

1. Надежность.
2. Стабильность.
3. Возможность автоматического регулирования температуры в доме.
4. Возможность комплексного функционирования с теплым полом.

Однако имеются у такой системы и недостатки:

1. Потребность в глубокой балансировке при протяжении ветвей с большим количеством радиаторов.
2. Необходимость выполнения изгибов трубопроводов для обхода дверных проемов.
3. 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:

1. Экономия энергоносителей.
2. Равномерный обогрев помещений.
3. Скрытость системы.

Немаловажно отметить и негативные моменты данной системы, к которым относятся:

1. Высокая стоимость сооружения такого типа, особенно, если учитывать необходимость обогрева двухэтажного дома.
2. Быстрота остывания теплоносителя при отсутствии его обогрева.
3. Необходимость демонтажа бетонной стяжки при возникновении утечки воды.

Коллектор в схеме отопление двухэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя

Радиальный способ прокладки трубопровода и подключение независимых цепей в центральной части этажа. Одинаковая длина и диаметр лучей контура, обеспечивает гидравлический баланс, снижает сопротивление и улучшает теплообмен. Расчетного объема подачи в независимых звеньях цепи добиваются установкой регулирующей арматуры (балансировочный клапан) и циркуляционных насосов внутри контуров.

Увеличение расхода материалов и сложный монтаж окупает высокий уровень точности регулировки и удобство эксплуатации.

Варианты разводки



Автономное отопление двухэтажного коттеджа схемы которого можно скачать в сети, может предполагать верхнюю и нижнюю разводку трубопроводов. Поскольку в частном двухэтажном доме имеется чердак и цокольный этаж, то собственник может выбрать любую из предложенных разводок. Если собственник решил задействовать чердак, то подача теплоносителя через верхнюю разводку будет производиться в установленные стояки, а затем – в радиаторы. Если собственником выбрана нижняя разводка системы отопления, то подача подогретого теплоносителя из котла осуществляется снизу, то есть из цокольного помещения.

Лучевая схема

Эффективная лучевая система отопления двухэтажного дома предлагает собственникам отказаться от традиционной прокладки трубопроводов вдоль стен. Такое конструкционное решение способствует быстрому остыванию теплоносителя и является проблемой при обогреве большого двухэтажного дома. Вместо этого, схема лучевой системы рекомендует использовать для обогрева несколько отдельных контуров, при этом трубопроводы укладываются не вдоль стен, а по полу.

Корректно смонтированная система лучевого обогрева имеет ряд преимуществ:

1. оптимальное распределение подогретого теплоносителя по контуру;
2. возможность проведения быстрого ремонта без отключения всех приборов отопления;
3. снижение гидравлических потерь;
4. использование в процессе монтажа минимального количества угловых соединений;
5. возможность регулирования температуры в каждом контуре.

Коллекторная схема

Современные проекты отопления частного двухэтажного дома могут предложить собственникам воспользоваться коллекторной схемой подключения приборов. Ее принцип состоит в двухтрубном поэтажном подключении радиаторов, при этом трубопроводы, соединяющие элементы контура могут быть скрыты под напольным покрытием, подоконниками или под потолком. Схема может корректироваться в зависимости от планировки дома. Единственным неизменным условием является монтаж отопительного котла на первом этаже, а расширительного бака для компенсации уровня давления теплоносителя – на втором этаже.

Собственники выбирают коллекторный вариант подключения радиаторов по нескольким причинам:

• возможность установки регулировочных клапанов на каждый отопительный прибор;
• скрытая разводка трубопроводов, которая не портит интерьер помещения;
• наличие всего одного вертикального стояка, который отходит от котла;
• равномерный прогрев теплоносителя, поступающего в радиаторы на первом и втором этаже.

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:

1. От котла теплоноситель подается не в магистраль, а к главному распределительному узлу, который и называется коллектором.
2. Каждый радиатор представляет собой отдельный луч, к которому подведена подающая труба и обратка.
3. Подводящие трубы и обратка обычно скрываются в стенах, за напольным покрытием или за натяжным потолком. Чтобы снизить тепловые потери, подводящие трубы рекомендуется утеплять.
4. 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.



Горизонтальные виды систем отопления

Горизонтальная двухтрубная распределительная система основана на коллекторном подключении радиаторов отопления. Гребенку располагают в специальном шкафу заводского изготовления. Элементы системы из полипропилена укомплектованы производителем.

Фирменная запорная арматура и фитинги ускоряют монтаж, улучшают качество сборки двухтрубной системы отопления с нижней разводкой из пропилена. Устройство индивидуальных врезок обеспечивает независимую работу элементов, повышает стабильность системы.

Коллекторный шкаф для системы отопления с теплым полом из полипропилена

Напольное отопление — тип водяного отопления, в котором греющие элементы, змеевики из полимерных труб, уложены в напольные конструкции. Каждое звено подключено к распределительной гребенке по независимой схеме отопления из пропиленовых труб. В частном доме, который оборудован теплыми полами, требуется балансировка независимых циркуляционных контуров.

Важно! Автоматика регулировки должна поддерживать температуру рабочей среды напольного отопления не более 55 °C.

Разобраться в устройстве системы отопления частного дома самостоятельно совсем несложно. Но для качественного обеспечения комфортного микроклимата в холодную пору лучше обратиться к специалистам.




Окончательный выбор

Однозначного ответа на вопрос: какая схема отопления дома является более предпочтительной, не существует. Собственникам стоит помнить, что проектирование отопления частного двухэтажного дома – это сугубо индивидуальный процесс, который зависит от ряда внешних условий и факторов. Поэтому им необходимо подобрать схему, которая удовлетворит потребности дома в тепле и не ударит по карману огромными затратами на покупку материалов.

Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 24230
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

Источник https://www.project-home.ru/blog/sxema-otopleniya-dvuxetazhnogo-doma-raznovidnosti-sistem

Источник https://kachestvolife.club/otoplenie/shemy-sistem-otopleniya-dlya-dvuhetazhnogo-chastnogo-doma

Источник

Источник