Двухэтажные дома требуют особого подхода к проектированию и монтажу отопительных систем. Здесь необходимо учесть большую длину трубопроводов, большое число радиаторов, высоту постройки и многие другие факторы. Какова оптимальная схема отопления 2-хэтажного частного дома? Попробуем ответить на этот вопрос в рамках нашего обзора. В нем мы рассмотрим:
- Использование однотрубных и двухтрубных отопительных систем;
- Преимущества открытых и закрытых систем;
- Расположение расширительных баков;
Также мы отберем самые лучшие и оптимальные схемы, которые позволят построить качественное и эффективное отопление в двухэтажном доме.
Естественная и принудительная циркуляция
Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.
Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.
Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.
Схема системы отопления двухэтажного частного дома, созданная с применением естественной циркуляции, должна предусматривать ограниченную длину трубопроводов – длина горизонтальных участков не должна превышать 30 метров. В противном случае естественного гидравлического давления просто не хватит для циркуляции нагретого теплоносителя. Также на его протекание будут оказывать влияние лишние изгибы труб и дополнительная фурнитура.
Если ваш дом достаточно мал, вы можете обойтись отоплением с естественной циркуляцией. Что касается обогрева большой площади, то здесь лучше воспользоваться принудительной циркуляцией с помощью специального насоса. Преимущества подобных систем:
Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией
- Более равномерный прогрев всего домовладения;
- Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
- Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
- Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.
Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией . Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.
У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.
Расширительные баки, открытые и закрытые системы
Однотрубная система отопления открытого типа с принудительной циркуляцией. Расширительные бак должен находиться в самой верхней точке.
Создавая отопление в двухэтажном частном доме своими руками, необходимо продумать вопрос о расположении расширительного бачка. Если планируется создание открытой системы, то бачок устанавливается в самой верхней точке отопительной системы . Чаще всего он стоит на верхушках вертикальных участков – это обеспечивает эффективное удаление пузырьков воздуха. Иногда его ставят и на обратную трубу, но такая схема не обеспечивает удаление воздуха и вынуждает устанавливать дополнительные трубы.
В закрытых отопительных системах используются:
- Герметичные расширительные бачки;
- Воздухоотводчики;
- Предохранительные клапаны;
- Термоманометры.
Герметичные баки представляют собой полые металлические конструкции с гибкой внутренней перегородкой. Эта перегородка выгибается и принимает на себя часть расширившегося при нагреве теплоносителя. Отопительная система остается полностью герметичной. Воздух удаляется через специальный воздухоотводчик, а если обнаружится превышение давления, оно будет сброшено посредством предохранительного клапана.
Открытые отопительные системы не требуют монтажа воздухоотводов и предохранительных клапанов, но они требуют установки бачка в самой верхней части. Что касается закрытых систем, то здесь бак ставится вблизи отопительного котла, вместе с «группой безопасности». В результате затраты на создание отопления в двухэтажном частном доме возрастают, но у жильцов появляется возможность создать отопление с незамерзающим теплоносителем.
В открытых отопительных системах использование иных теплоносителей, кроме воды, довольно проблематично. Поэтому мы делаем выбор в пользу закрытых систем, монтаж которых не вызовет огромных дополнительных расходов.
Подключение радиаторов, однотрубные и двухтрубные системы
В двухтрубной системе отопления, в отличии от однотрубной, все радиаторы имеют одинаковую температуру и равномерно отапливают дом.
Проектирование отопления частного двухэтажного дома заставляет подумать над вопросом выбора однотрубной или двухтрубной схемы. Однотрубные системы проще в монтаже, но они обладают одним важным недостатком – температура теплоносителя в последнем радиаторе будет очень низкой, поэтому самая дальняя от котла комната будет холодной, а это очень плохо.
В однотрубных системах радиаторы подключаются по нижней схеме, когда теплоноситель заходит с одного бока, а уходит с другого бока. Если дом не очень большой, а вы хотите сэкономить и проложить однотрубную систему, мы рекомендуем схему подключения «ленинградка» - она предполагает создание перемычки между входом и выходом. В результате часть горячего теплоносителя потечет по перемычке дальше, а часть направится в радиатор. Благодаря этому тепло будет распределяться более равномерно.
Схема самотечной системы отопления двухэтажного частного дома, с использованием однотрубной системы, может включать в себя применение циркуляционного насоса. В результате мы получим достаточно эффективное однотрубное отопление с равномерным распределением тепла. Можно пойти еще дальше, применив «ленинградку» и циркуляционный насос одновременно.
Проекты отопления частного двухэтажного дома чаще всего предусматривают создание двухтрубных систем с диагональным или боковым подключением радиаторов. Улучшенная схема и вовсе предусматривает раздельную подачу нагретого теплоносителя на первый и второй этаж, без обхода двух этажей сразу. Также она включает в себя установку фурнитуры для возможного отключения радиаторов отопительной системы – за счет этого реализуется возможность индивидуальной регулировки температуры в отдельных комнатах.
Двойные схемы отопления двухэтажного дома
Рассматривая схемы отопления двухэтажного частного дома для монтажа своими руками, можно отметить, что некоторые специалисты используют двойные схемы – здесь монтируются однотрубные и двухтрубные участки. Например, если по пути следования теплоносителя стоит маленькая комнатка с небольшим радиатором, то через нее можно пройти одной трубой.
Схема коллекторной системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.
Мы уже говорили, что лучше всего подавать воду на этажи раздельными трассами – при необходимости, одну из них можно быстро перекрыть и ограничить подачу тепла. Также возможна вполне экономичная схема, когда трубы горизонтальные участки проходят только по первому этажу, а подача тепла на верхний этаж осуществляется путем сооружения вертикальных стояков на каждую отопительную батарею (или часть батарей).
Следующая схема предусматривает установку своеобразного коллектора в чердачном помещении. Туда поднимается одна вертикальная труба, подающая в этот коллектор горячий теплоноситель. После этого он самотеком распределяется по батареям отопления, протекая сверху вниз. Целесообразность применения такой схемы определяется специалистом теплотехники, а суть ее заключается в равномерном распределении тепла и экономии на трубах.
Схема с коллектором интересна тем, что она является однотрубной и двухтрубной одновременно, сочетая в себе достоинства обеих систем.
Конечный выбор оптимальной схемы отопления двухэтажного частного дома лежит за вами. Но помните, что чем больше в ней узлов, тем выше сложность системы и меньше ее надежность. Также сложные схемы предусматривают более сложные расчеты параметров отопительных систем. Со своей стороны, мы рекомендуем остановиться на двухтрубной замкнутой системе с диагональным или боковым подключением радиаторов, а также с принудительной циркуляцией.
Правильно оборудованная отопительная система гарантирует комфортабельность любого жилища. Особенно тщательного планирования требует схема отопления двухэтажного дома, потому что в нем присутствует необходимость подъема воды в трубах на дополнительную высоту.
Под водяной (СО) жилого строения с двумя этажами понимают комплекс элементов, включающий в себя трубопроводы, котел, фитинги, датчики контроля температуры и другие узлы. Если их правильно выбрать и установить, эксплуатационные затраты на обогрев жилища можно существенно снизить и при этом наслаждаться по-настоящему комфортным микроклиматом.
Водяная система отопления 2-х этажного жилого здания
Современная система отопления двухэтажного дома бывает разных видов:
- двух- и однотрубная;
- с верхней и нижней разводкой;
- с естественной циркуляцией и с принудительной;
- со стояками горизонтальной и вертикальной конструкции;
- с магистральным вариантом перемещения теплоносителя и с тупиковым.
Отопление с магистральным вариантом перемещения теплоносителя
В каждом конкретном случае владельцем коттеджа подбирается наиболее эффективная СО, которая обеспечивает поддержание заданной температуры в жилище в течение определенного времени, имеет простое, функциональное и удобное управление, дает возможность обустроить систему «теплый пол».
Оптимальным признается вариант обогрева, когда все оборудование, из которого состоит система отопления двухэтажного дома, функционирует в автоматическом режиме.
Поговорим о том, какую СО лучше всего ставить в коттедже с двумя этажами.
Самой простой считается СО под названием «Ленинградка». Она была очень популярной в советские времена благодаря тому, что делала владельца загородного коттеджа полностью независимым от центральной системы отопления. «Ленинградка» – это экономичная однотрубная схема обогрева, которую несложно сделать своими руками. Такая СО работает с и с электрическим, с печами из кирпича, куда загружают торфяные брикеты, дрова, уголь.
СО «Ленинградка» для частного дома
«Ленинградка» дает возможность в два раза уменьшить количество труб, необходимых для организации обогрева жилья, по сравнению с двухтрубной системой. К другим ее достоинствам относят:
- малую трудоемкость монтажа (как было сказано, все можно сделать своими руками) и его «бюджетность»;
- возможность простого ремонта в процессе эксплуатации;
- сохранение элегантного интерьера в доме (чем меньше труб, тем незаметнее они в помещении);
- возможность монтажа системы «теплый пол» (при соблюдении определенных условий) и установки под дверными проемами «главной» трубы (подающей теплоноситель для парового отопления).
«Ленинградка» может быть «спрятана» под пол, ее несложно провести и над ним, установку труб для водяного отопления разрешается выполнять и вертикально, и горизонтально. Казалось бы – лучше системы не найти. К сожалению, все не так радужно. Во-первых, «Ленинградка» больше подходит для одноэтажных построек. Отопление двухэтажного дома с ее помощью связано с рядом серьезных затруднений, которые, впрочем, при желании можно разрешить своими руками со сравнительно небольшими затратами. Во-вторых, «Ленинградка» при горизонтальном монтаже не позволяет сделать «теплый пол».
Установка труб для водяного отопления
Также описываемая однотрубная СО требует применения сварочного оборудования и обязательной проверки (весьма сложной и длительной) герметичности полученных сварных соединений, повышения давления внутри системы. Главным же ее недостатком многие считают то, что теплоотдача от радиаторов, стоящих в разных комнатах, является неравномерной. По этим причинам двухтрубная СО в разы лучше «Ленинградки».
Такая схема отопления двухэтажного дома лишена большинства «минусов», которые имеет однотрубная конструкция. Правда, для ее монтажа требуется больше труб и других материалов. Но организация качественного отопления частного строения, несомненно, важнее.
Двухтрубная система функционирует по следующей схеме: по одной магистрали теплоноситель идет вверх, а по другой – возвращается. Для выполнения такой схемы своими руками допускается применение любых труб и типов отопительных батарей. Радиаторы при этом подключают по-разному. Если трубопровод «спрятан» под пол либо обе трубы магистрали расположены под батареей, обратку и сам теплоноситель подключают к нижним радиаторным патрубкам.
Схема подключения радиаторов
Эффективность теплоотдачи нагревательных элементов в этом случае может быть не очень высокой, так как верхний участок батареи не всегда прогревается. Не рекомендуется использовать такую схему подсоединения труб водяного обогрева, если устанавливаются радиаторы из чугуна. Лучше в данной ситуации использовать более современные панельные батареи.
Второй способ – обратка подсоединяется снизу, а теплоноситель – сверху (с одной стороны). При таком способе подключения двухтрубная разводка функционирует намного эффективнее. Но она не подходит для батарей с большим количеством (свыше 15) секций – теплопотери при наличии 16 и более секций становятся критичными.
Подключения 2-х трубной разводки
Наиболее популярными являются проекты обогрева частного жилища в два этажа, в которых используется перекрестный (диагональный) способ подключения труб своими руками:
- с одной стороны (сверху) к радиатору подходит теплоноситель;
- обратка подсоединяется с другой стороны снизу.
Двухтрубная разводка в частном доме позволяет выполнять перекрытие СО на одном из ее участков в любой момент. При этом остальные комнаты в коттедже продолжают обогреваться в прежнем объеме. Желательно, чтобы двухтрубная система была выполнена с принудительной, а не естественной циркуляцией (ЕЦ) горячей воды. О различиях между видами циркуляции мы расскажем дальше.
Различие между этими двумя типами циркуляции состоит в способе передвижения воды по СО. Для реализации принудительной схемы необходимо устанавливать специальное оборудование, в частности циркуляционный насос, для естественной такой потребности нет.
ЕЦ характеризуется рядом достоинств:
- отсутствие при работе системы шума и вибрации;
- элементарность монтажа и обслуживания;
- большой срок эксплуатации.
Монтаж системы с естественной циркуляцией
При этом СО с естественной циркуляцией достаточно медленно запускаются, вода в трубах таких систем может замерзнуть при минусовых температурах на улице. Еще один минус заключается в необходимости установки больших по сечению труб (они дороже и более сложны в установке).
Сейчас такие системы применяются достаточно редко. Пользователи отдают предпочтение более современной и эффективной схеме обогрева. Это СО с принудительной циркуляцией, имеющая следующие важные преимущества:
- возможность строительства в частном доме разводки любой протяженности;
- независимость качества обогрева от показателей температуры теплоносителя;
- простая регулировка рабочих режимов.
СО с принудительной циркуляцией
В вариантах с принудительной циркуляцией горячая вода идет по трубам благодаря работе насосного оборудования. Вода идет от котла, в котором нагревается, под действием специального насоса (его называют циркуляционным).
На каждом радиаторе при такой схеме обогрева ставят вентили и краны Маевского. Первые дают возможность выбирать температуру нагрева конкретной батареи. Вентили могут быть автоматическими и ручными. А кран Маевского позволяет удалять из системы ненужный воздух.
Специалисты советуют монтировать в двухэтажных коттеджах СО с двухконтурным котлом и принудительной циркуляцией. Тогда вам будет очень просто сделать в доме «теплый пол», установить полотенцесушители и всегда контролировать работу СО, выставляя для себя наиболее комфортную температуру.
Растущая популярность такой схемы отопления для частных строений обусловлена удобством ее управления и эксплуатации. Коллекторная одно- или двухтрубная СО характеризуется независимой подводкой теплоносителя к каждому радиатору, устанавливаемому в коттедже. За счет этого вы можете при необходимости полностью отключить какую-либо батарею или же снизить (повысить) температуру воды в ней. При этом в других комнатах радиаторы будут работать в прежних режимах.
Коллекторная независимая подводка
Коллекторная система имеет следующую схему:
- на стояках первого и второго этажа жилой постройки ставят обратный и подающий коллекторы;
- к батареям на этажах подводят обратный и поддающий трубопровод (их размещают в стене либо «прячут» под пол);
- на коллекторы и радиаторы обязательно ставят отводчики воздуха, работающие автоматически, либо краны Маевского.
Отводчик воздуха на коллектор
Такая разводка идеальна для создания системы «теплый пол». В некоторых случаях (относительно небольшая площадь коттеджа) коллекторное паровое отопление монтируется без радиаторов. По сути, «теплый пол» заменяет нагромождение батарей. Тем самым снижаются затраты на установку системы обогрева дома.
Перед каждым домовладельцем, принявшим решение правильно сделать отопление в своем двухэтажном доме, изначально встает вопрос выбора типа системы. Есть несколько вариантов традиционных и новых схем, но чтобы остановить свой выбор на какой-то из них, надо немного понимать суть вопроса. Задача данной статьи как раз и состоит в том, чтобы рассмотреть, что собой представляет схема отопления двухэтажного дома, раскрыть плюсы и минусы каждого типа систем.
Однотрубная или двухтрубная?
Как можно понять из названия, эти системы различаются по числу магистральных трубопроводов, подающих теплоноситель в радиаторам. В однотрубной схеме все подводки от батарей присоединяются к одному общему трубопроводу, он является одновременно подающим и обратным. Ярким примером такой системы считается знаменитая «ленинградка», показанная ниже на рисунке:
При кажущейся простоте монтажа и экономии материалов однотрубная система обладает одним серьезным недостатком. Поскольку каждая батарея сбрасывает остывшую воду в общую магистраль, то к следующему радиатору теплоноситель приходит с более низкой температурой и так далее, до конца ветви. Из-за чего самый последний отопительный прибор может быть еле теплым. Что это значит?
Комнату все равно надо обогревать, а значит, придется наращивать теплоотдачу батареи, то есть, увеличивать количество секций. Получается, мы сэкономили на трубах и фитингах, но потратились на дополнительные секции. Прибавьте сюда трудности с регулированием в двухэтажных домах и невозможность естественной циркуляции.
Недостаток двухтрубной системы состоит лишь в том, что на ее сборку нужно больше материалов, так как в этом случае подающий и обратный коллектор разделены. То есть, теплоноситель приходит ко всем батареям по одной трубе, а уходит – по другой. Данная схема системы отопления частного дома обладает множеством достоинств, а потому наиболее популярна. Это повод для того чтобы остановить свой выбор именно на двухтрубной системе.
Виды двухтрубных систем
В настоящее время в частном домостроительстве используются следующие виды двухтрубных схем:
- с естественной циркуляцией;
- с принудительной циркуляцией;
- коллекторная система;
- схема с двухконтурным котлом.
Каждая из приведенных систем имеет свои особенности, преимущества и недостатки, определяющие ее сферу применения. Рассмотрим все схемы по порядку и раскроем их особенности.
Система с естественной циркуляцией
Принцип ее действия основан на конвективном движении воды. Горячий теплоноситель, выходящий из котла, имеет меньшую плотность и вес, нежели охлажденная вода, приходящая по обратной магистрали. Последняя стремится опуститься вниз и вытеснить более легкий нагретый теплоноситель. За счет этого и происходит естественная циркуляция. Для нормальной работы системы требуется выполнение нескольких условий:
- из-за низкой скорости движения жидкости диаметры труб должны быть увеличены, чтобы обеспечить необходимый расход теплоносителя;
- разность плотностей и масс воды с разной температурой невелика, поэтому схема отопления с естественной циркуляцией должна монтироваться с большими уклонами горизонтальных участков;
- сеть трубопроводов находится под естественным давлением, создавать избыточное – недопустимо, иначе течение жидкости прекратится. Значит, расширительный бак может быть только открытого типа и должен устанавливаться выше всей системы;
- чтобы выдержать все уклоны, котел часто приходится размещать в небольшом углублении.
Что же нам дает такая схема разводки отопления в двухэтажном доме, где соблюдение всех условий требует тщательных расчетов и приводит к большому расходу материалов и сложности монтажа? Ответ прост: гравитационная схема, функционирующая совместно с обычным твердотопливным или газовым котлом, делает водяное отопление двухэтажного дома независимым от электричества. Подчас это очень важный фактор, например, в районах с ненадежным электроснабжением. Это и есть сфера применения самотечных систем.
Система с принудительной циркуляцией
Здесь движение теплоносителя по сети трубопроводов происходит за счет работы циркуляционного насоса, создающего в ней избыточное давление. Введение в схему перекачивающего устройства позволило добиться таких преимуществ:
- уменьшение диаметров труб. Скорость течения жидкости выросла, и теперь для обеспечения потребного расхода можно применить меньшее проходное сечение труб;
- повышение эффективности работы. Если схема отопления с принудительной циркуляцией разработана грамотно, то вода с высокой температурой успешно достигнет как ближних, так и самых дальних радиаторов;
- трубы можно укладывать наиболее удобным способом, что играет огромную роль в вопросах дизайна интерьера. Львиную долю магистралей можно спрятать, используя короба или конструкции пола и стен;
- удобство и комфорт при эксплуатации. Дело в том, что принудительная циркуляция дает возможность реализовать любые проекты по автоматизации поддержания климата в доме;
- экономичность в расходе энергоносителей. Вывод проистекает из предыдущего пункта, так как автоматика позволяет обогревать помещения по суточному графику в то время, когда там есть люди;
- система легко поддается регулированию.
Примечание. В двухэтажные дома, где задействована старая схема с естественной циркуляцией, всегда можно поставить насос. Эта модернизация позволит реализовать если не все, то основные преимущества напорной системы.
Монтаж схемы с искусственным побуждением трудоемок, но относительно несложен, его можно спокойно выполнить своими руками. Взять хотя бы расширительный бак мембранного типа, который не надо ставить на чердаке, да еще и контролировать уровень воды, как при самотеке. Его место – в помещении топочной, около котла.
Самым существенным недостатком схемы является ее энергозависимость. Стоит только отключить двухэтажный дом от электроэнергии, и через некоторое время тепла в помещениях как не бывало. Способы устранения недостатка хотя и просты, но затратны: приобретение и использование электрического генератора или, на худой конец, блока бесперебойного питания.
Что же касается якобы высокой стоимости материалов, то мы уже обсуждали этот вопрос, говоря об однотрубной системе. Хотя следует отметить, что стоимость зависит от количества регулирующей арматуры и средств автоматизации, заложенных в проект отопления. В бюджетном исполнении сборка схемы обойдется немногим дороже однотрубной.
Коллекторная система отопления
Это одно из новых веяний в сфере отопления частных домов, появившихся относительно недавно и произошедшее от двухтрубных напорных систем. Только в отличие от них коллекторная система отопления двухэтажного дома имеет множество ветвей, сходящихся к одному центру – распределительному коллектору. Схема напоминает множество лучей, расходящихся во все стороны, с распределителем внутри, как показано на рисунке:
Как видите, лучевая система отопления предусматривает отдельное подключение каждого радиатора к коллектору, напрямую связанному с котлом. При этом «лучи» полностью запрятаны в конструкции пола, а распределитель встраивается в стену внутри специального шкафа. На виду остаются только подводки к батареям, да еще ветка, идущая от котла.
Излишне убеждать кого-то в том, что коллекторная схема отопления в двухэтажном жилище – самая эффективная из всех. Каждый радиатор запитан отдельно, друг на друга они влияния не оказывают. Регулировку и автоматизацию можно внедрять какую угодно. Радужную картину портит лишь одно обстоятельство – дороговизна. Сей факт тоже хорошо понятен при одном взгляде на схему. Еще есть и недостаток, перешедший по наследству – зависимость от электричества.
Схема отопления с двухконтурным котлом
В действительности схема отопления двухэтажного дома с двухконтурным котлом ничем не отличается от обычной двухтрубной системы. Проблема несколько надумана и ее решение никак не зависит от сетей отопления. Суть вопроса в том, что двухконтурный котел во время подогрева воды отключается от системы и занимается исключительно ГВС. Если это занимает много времени, то здание начинает остывать и внутри становится прохладно.
Подобная ситуация – следствие неверного подбора мощности котла, монтаж отопления здесь ни при чем. Мощность теплогенератора должна определяться с учетом нагрева воды на ГВС. Если этого не сделано и котел уже установлен, то выход только один – уменьшать температуру нагрева воды и расходовать ее экономно.
Какая система отопления лучше для двухэтажного дома?
Ответ на вопрос зависит от индивидуальных условий и пожеланий. Хотите не зависеть от электричества – придется сделать самотечную систему со всеми ее недостатками. Когда есть желание и возможности соорудить эффективную и экономичную схему – то система с коллекторным присоединением к вашим услугам.
На практике разводка отопления в двухэтажных домах чаще всего бывает двухтрубной с принудительной циркуляцией. С точки зрения стоимости и эффективности это оптимальное решение, оно позволяет реализовать массу возможностей и экономично обогревать жилище, понеся затраты средних размеров. Да и для самостоятельной сборки эта схема достаточно удобна.
Сложно ли разработать своими силами контур водяного отопления в многоэтажном доме? Конечно, свои трудности в этом деле есть, но в целом залог высокопроизводительной системы — грамотное комбинирование типовых решений. Мы хотим рассказать вам о том, какие схемы систем отопления оптимальны для двухэтажного дома.
Открытая и гравитационная системы — реально ли
Что бы ни твердили поклонники принудительной циркуляции — да, реально. В действительности большинство профессионалов учитывают если не постоянную работу на естественном протоке, то хотя бы возможность сохранить часть производительности при отключении электричества.
Первое, что для этого нужно — нацелиться на повышение мощности котла. Перемещение нагретой воды против силы притяжения требует затрат энергии, а поскольку для создания разницы давлений используется только тепло, его потребуется не в пример больше, естественно, вырастут и тепловые потери.
Другой вопрос — эффективность системы. Для отопления больших площадей важна скорость протока теплоносителя, чтобы он успевал сохранять температуру до последнего радиатора в цепочке. Гравитационные системы на такое попросту не способны, но они опять же поддерживают проток и без циркуляционного насоса , значит, как минимум система не разморозится, а в части дома даже сохранится комфортное тепло.
Система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией: 1 — котел; 2 — расширительный бак открытого типа; 3 — подача; 4 — радиаторы второго этажа; 5 — радиаторы первого этажа; 6 — обратка
Ускорение протока достигается классическими методами:
- достаточно крутым уклоном труб;
- отсутствием участков с контруклоном;
- увеличением объема теплоносителя (диаметра труб);
- минимизацией поворотов и заужений;
- увеличением разницы между верхней и нижней точками.
И все же настоятельно рекомендуется отказаться от систем без принудительной циркуляции — они слишком неэкономичные, к тому же трубы можно проложить только открыто. Вместо того чтобы из года в год переплачивать за сожженное впустую топливо, лучше потратиться один раз и организовать бесперебойное питание котельной.
Ленинградка в двухэтажном доме
Большинство классических схем применимо к многоэтажным строениям и однотрубная система не исключение. С первого этажа на второй поднимается стояк подачи. Эта труба имеет наибольший диаметр, эквивалентный патрубкам котла. Подача тянется под всеми радиаторами и за последним уже условно считается обраткой. Поскольку труба обычно обходит дом по периметру, ее дотягивают до подачи и опускают к котлу в общем техканале.
Другой вариант — опустить трубу на первый этаж и точно так же провести ее ниже всех радиаторов и замкнуть обратно в котел. Для такого подключения необходима высокая мощность котла и большая скорость протока, иначе на 8-10 радиаторе уже не будет достаточно высокой температуры. Поэтому оптимально сделать поэтажную разводку трубами с организацией двух контуров циркуляции. Если хотите чистую ленинградку — продумайте способ ограничивать проток пропорционально удаленности радиаторов от котла, но помните, что у однотрубной системы длина крыла всегда меньше.
Радиаторы подключаются к двум точкам одной трубы без разрыва. Чем больше разница между сечением магистральной трубы и отвода, тем меньше будут потери тепла и больше длина линии. Такое подключение позволяет включить радиатор в режим байпаса и локально регулировать проток, не влияя на общий режим работы — непосильная задача для классической однотрубной схемы.
Верхняя и нижняя разводка двухтрубной системы
При двухтрубной схеме практически каждый радиатор имеет параллельное подключение и к подаче, и к обратке. Это вызывает дополнительные затраты и рост объема теплоносителя, но и передача тепла возможна на более значительные расстояния.
В современном монтаже используется комбинированный вариант двухтрубной системы. Подача тянется по верхнему этажу, обратка по нижнему, соединяются они в самом конце трубой номинального сечения, замыкающей проток. От подачи запитывается верхний радиатор, с его выхода — следующий и так до последнего, откуда охлажденная вода сбрасывается в обратку. Это наиболее экономный вариант двухтрубной схемы для обогрева больших площадей. Недостаток один — открытая прокладка труб.
В другом варианте двухтрубной схемы подача и обратка прокладываются вместе. Подключение радиаторов выполняется в двух нижних точках, что помогает скрыть магистральные трубы в полу: поскольку разводка исключает подъем труб выше радиатора, то и называется она нижней.
Коллекторные системы и подключение теплого пола
Комбинировать разные типы схем очень полезно, это помогает «заточить» отопительную систему под различные технические условия. Техническая реализация таких проектов упрощается с использованием распределительных коллекторов.
Первый их тип — это простая двухрядная гребенка с запорной арматурой, которая имеет по паре отводов для каждого крыла. На каждом из них может быть установлено различное число радиаторов с произвольной схемой подключения, но обычно общее число секций не превышает десяти.
Второй тип коллекторов имеет прозрачные колбы с поплавками для визуально наглядной регулировки скорости протока. К таким узлам подключаются трубы теплого пола и крылья разной протяженности, вместо шаровых кранов на каждой линии установлено по вентильному регулятору.
Коллекторы для теплого пола могут снабжаться дополнительным насосом рециркуляции и общим терморегулятором. Это очень характерно для многоэтажных домов, например, при комбинации теплого пола с радиаторами на разных этажах. Базовая температура теплоносителя составляет 60-70 градусов, что для теплого пола очень много. Поэтому насос подмешивает часть воды из обратки, снижая нагрев пола до 35-40 °С.
Построение развязки на коллекторах удобно и при техническом обслуживании. Вам не придется останавливать всю систему отопления в случае поломки, так как каждый участок можно отключить и слить селективно.
Оборудование котельной
Обычно коллекторы для всех этажей монтируют в помещении котельной. Это удобно, затраты на дополнительные два десятка метров труб не идут ни в какое сравнение с организацией места под отдельный коллекторный узел, а они достаточно громоздкие.
Обвязка котла классическая: на отводах запорная арматура, на подключении обратки — фильтр-грязевик. Насос устанавливается в разрыв обратки и обвязывается байпасом. Мембранный расширительный бак подключается к произвольной точке системы, а группа безопасности — отводом к трубе подачи в метре от котла.
1 — котел; 2 — группа безопасности; 3 — мембранный расширительный бак; 4 — радиаторы отопления; 5 — запорные вентили; 6 — циркуляционный насос с байпасом; 7 — фильтр грубой очистки
Как и всегда, рекомендуется выполнять обвязку оборудования котельной стальными трубами, имеющими меньший коэффициент линейного расширения, чем у пластика. Предпочтительной будет паковка на полимерную нить с использованием анаэробного герметика.
В систему отопления осталось только добавить патрубки слива и закачки воды в самой нижней точке системы. При наличии теплого пола для этого отводится пара выводов коллектора: через обратку выполняется слив, через подачу — продувка.
Обвязка радиаторов
Никаких особых премудростей в подключении радиаторов нет. В один из верхних отводов, как и полагается, вкручен кран Маевского, через второй может подаваться горячая вода.
Однако более эстетичным будет нижний боковой подвод труб. Современным словом в этом плане считаются одноточечные устройства подключения, за счет которых можно заводить и подачу, и обратку в один и тот же нижний отвод радиатора.
По такому же принципу вы можете вести двухточечное подключение, но только с одной стороны. Такая обвязка смотрится менее громоздко, плюс есть множество стандартных решений. Обычно резьбовые соединения на радиаторах не более одного дюйма, поэтому упаковывать их можно и на ФУМ ленту.
В процессе строительства и задолго до закладки фундамента возникает множество вопросов, связанных с отоплением. Каждый хозяин хочет достичь положительных результатов, следуя по пути меньшего сопротивления.
Схема с естественной циркуляцией
Рассматривая частного 2-х этажного дома, можно обратить внимание на систему, которая предполагает естественную циркуляцию воды. Выбор чертежа будет зависеть от планировки и площади постройки. Но наиболее широко распространена и привычна для загородных домов и дачных построек именно такая схема. Она мало чем отличается от той, которая используется при обустройстве систем отопления одноэтажных зданий.
Выбирая подобные схемы отопления частного 2-х этажного дома, вы должны помнить об особенностях разводки, которые предусматривают необходимость выбора места для монтажа расширительного бака. Нет потребности располагать его на чердаке, можно ограничиться вторым этажом. Там бак может находиться в любом месте. Разумеется, это должна быть самая высокая точка комнаты. Мастер должен обеспечить возможность сброса воды. Если применить подобный способ приборов, то жидкость будет поступать сверху. Благодаря этому прогрев радиаторов будет равномерным, что касается отапливаемых помещений.
Для того чтобы направить движение воды, трубы располагаются под незначительным углом в 3-5 градусов. Диаметр обратного трубопровода должен увеличиваться по мере приближения к котельному оборудованию. Если будут использоваться именно такие схемы отопления частного 2-х этажного дома, то подающий трубопровод можно расположить под обычными подоконниками или потолком.
Плюсы схемы отопления с естественной циркуляцией
Важно перед началом монтажных работ рассмотреть достоинства описанной выше схемы. Их достаточно много. В первую очередь хочется отметить надёжность конструкции. Кроме того, среди положительных сторон следует выделить простоту эксплуатации, бесшумность работы, независимости от подачи электроэнергии.
Недостатки схемы
Если вы решили использовать вышеописанный проект отопления 2-х этажного частного дома, то должны помнить и о недостатках, которых в этом случае гораздо больше, чем плюсов. Прежде всего, стоит выделить сложность монтажных работ и необходимость укладки труб с уклоном. Помимо прочего, обогреваемая площадь будет мала. У системы окажется недостаточно напора для обогрева дома, если его площадь больше 130 квадратных метров.
Следует знать и о низкой эффективности и значительном перепаде температур между обраткой и подачей. Последнее обстоятельство негативно сказывается на работе котельного оборудования. Внутренние поверхности системы будут подвергаться коррозии, так как в теплоносителе будет присутствовать кислород. Владельцам дома нужно постоянно следить за состоянием испаряющейся воды, что предполагает необходимость её добавления. В итоге на трубах может образоваться накипь. Использовать антифриз недопустимо по этой же причине. В качестве ещё одного недостатка стоит выделить значительную материалоемкость системы.
Разновидности схем с принудительной циркуляцией
Отопление частного 2-х своими руками может быть обустроено и по принципу системы, работающей за счёт принудительной циркуляции воды. Как полагают профессионалы, наиболее просты в монтаже будут следующие схемы: однотрубная, двухтрубная и коллекторная. Для начала проанализируем первую разновидность.
своими руками сделанная
При использовании этой схемы движение теплоносителя будет разделять на две ветви отопительные приборы. Одна из них уходит на первый этаж, тогда как другая - на второй. На каждом этаже на входе трубы устанавливается запорная арматура. Она будет обогревать только половину помещений. После того как трубы с теплоносителем пройдут через приборы отопления, они будут объединены в одну систему, которая будет подходить к котельному оборудованию. Подключать батареи на каждом этаже предстоит по той же методике, которая используется в условиях одноэтажных построек.
Если вами была выбрана описанная выше схема отопления 2-х этажного частного дома, запорная арматура должна быть установлена на входе каждого отопительного прибора. Это необходимо для регулировки уровня нагрева радиатора и балансировки системы. На выходе из батарей устанавливается запорная арматура, которая используется для отключения радиатора при ремонте и замене. Если использовать такую схему подключения, то менять приборы отопления можно будет, не останавливая систему и не сливая воду. Для сброса воздуха на каждую батарею в верхней части устанавливается вентиль.
Такая схема отопления 2-х этажного частного дома предполагает монтаж батарей с байпасной линией. Это повышает равномерность прогрева здания. Устанавливать отопительные приборы можно и без байпаса. В этом случае следует устанавливать в доме радиаторы разной тепловой мощности, учитывая потерю остывания воды. Это указывает на то, что чем дальше от котла будет батарея, тем больше секций у неё должно быть. Если пренебречь этим правилом, то в одних комнатах будет жарко, а в других - холодно.
Схема отопления без запорной арматуры
Когда монтируется система отопления частного 2-х этажного дома своими руками, запорную арматуру можно и не использовать. Вернее, её можно применять в меньшем количестве. Однако при таких условиях будет снижена манёвренность. Вести речь в этом случае о раздельном отоплении второго и первого этажей не придётся.
Основные преимущества и недостатки однотрубной системы отопления
Используя такие схемы отопления частного 2-х этажного дома, вы обеспечиваете простоту монтажа. Владельцы жилья при этом получают эффективную теплоотдачу, а также экономию на материалах. Среди минусов схемы отопления можно выделить неравномерность распределения тепла по радиаторам и необходимость осуществления балансировки системы. Однако всех этих недостатков полностью лишена двухтрубная система, которая работает за счёт принудительной циркуляции воды.
Схема с принудительной циркуляцией
Двухтрубная система с принудительной циркуляцией гарантирует равномерное распределение тепла. Она отличается эффективностью и иногда сравнивается с кровеносной системой человека. В ней к каждому радиатору теплоноситель подаётся через ответвление, идущее от общей подающей трубы. Наличие отвода предусмотрено и в обратном трубопроводе каждого радиатора.
Батареи устанавливаются с воздухоотводящим прибором и запорной арматурой на подаче. Это позволяет менять уровень нагрева отопительного прибора. Для того чтобы повысить безопасность и исключить избыточное давление в радиаторе, на отводе от батареи обратной трубы запорная арматура не устанавливается. Под подоконником или потолком можно проложить подающую трубу. Вполне допустимо обустроить такое отопление частного 2-х этажного дома своими руками. Схемы, представленные в статье, позволят вам осуществить эти работы, не прибегая к помощи специалистов.
В качестве основного недостатка двухтрубной системы выступает высокая материалоемкость. Для обратки и подачи трубы понадобятся в двойном экземпляре. Помимо прочего, их трудно декорировать, а спрятать не всегда удаётся, что портит интерьер помещений. Всех вышеперечисленных недостатков полностью лишена коллекторная схема.
Описание коллекторной схемы
Такую систему можно с успехом использовать для одноэтажного или двухэтажного дома. Она функционирует за счёт принудительного движения воды, которая предварительно подаётся на коллектор. Каждый отопительный прибор при этом необходимо подключить через запорную арматуру к коллектору. В роли преимуществ стоит выделить возможность демонтажа и монтажа радиаторов на работающей системе, с которой сливать теплоноситель и останавливать его не придётся.
Система просто поддаётся управлению. Каждый контур отличается независимостью и подключается к отдельной системе автоматического регулирования со своим циркуляционным насосом. В тандеме с этой системой отопления можно использовать тёплый пол. Трубы укладываются в фальшпол, а также располагаются в отдельном шкафу. Может быть легко монтировано такое отопление частного 2-х этажного дома своими руками. Схемы, фото подобных чертежей вы сможете найти в статье.
Рекомендации по установке отопительных приборов в двухэтажном доме
Если вы хотите обеспечить равномерное распределение тепла по жилищу, то важно правильно рассчитать протяжённость магистрали, учесть уровень утепления дома, а также наличие оконных и дверных проёмов. Эффективность обогрева будет зависеть и от правильного размещения отопительного оборудования, это в первую очередь касается радиаторов. Батарея должна располагаться под окном, а поднимающийся над ней тёплый воздух будет блокировать холодные массы от окна. Таким образом, вы сможете устранить зоны холодного воздуха. Когда обустраивается система отопления частного 2-х этажного дома своими руками, важно подумать и о таких помещениях, как котельная, прихожая и коридор. Для них будет достаточно одного киловатта тепловой мощности на 10 квадратных метров.
Для ванной, кухни и зала будет необходимо 1,2 киловатта на 10 квадратных метров. Для детской и спальни уровень тепловой мощности следует повысить до 1,5 киловатта на ту же площадь. Тепловая эффективность будет зависеть от перекрытий, материала пола и стен. Для того чтобы уменьшить расходы, а также обеспечить оптимальный режим обогрева в каждой комнате, следует использовать тепловые регуляторы. Материал батареи будет влиять на параметры системы. Сегодня в качестве оптимального варианта выступают алюминиевые батареи. Высокими параметрами отличаются биметаллические радиаторы, однако, заплатить за них придётся больше.
Если вам известно, что в системе отопления достаточно низкое качество воды, то не стоит использовать алюминиевые радиаторы, которые наиболее чувствительны к агрессивным условиям. Жёсткая или загрязнённая вода тоже будет влиять на долговечность оборудования и работоспособность системы. А вот стальные и чугунные батареи прослужат гораздо дольше. На них перечисленные факторы не оказывают негативного влияния.
Материал трубопроводов
Система отопления 2-х этажного частного дома должна обустраиваться с использованием качественного трубопровода. Современные технологии почти не применяют металлические трубы, так как коррозионные процессы являются причинами выхода из строя таких изделий. Если учесть, что в автономных системах используется меньшее давление рабочей жидкости, лучше применить пластиковый трубопровод.
