Схема отопления двухэтажного дома

Оптимальная схема отопления 2-х этажного частного дома выбирается с учетом множества факторов: эффективности, стоимости и сложности монтажа, наличия надежного электроснабжения и периодичности использования. Вдобавок проекты систем водяного обогрева должны учесть ряд личных требований заказчика к дизайну интерьеров комнат, которые сможет удовлетворить не каждый тип разводки труб и отопительных приборов.

Способ циркуляции воды

Первым делом, разберем наиболее важные моменты. Одним из них является способ циркуляции воды. Основной принцип работы системы отопления довольно прост. В специальном котле, виды которого мы обсудим позже, происходит нагрев теплоносителя. Затем горячая вода (или то, что ее заменяет) по трубам идет в место назначения, а точнее — в радиаторы. Этот маршрут называется прямым током.

В процессе своего путешествия теплоноситель естественным образом потихоньку остывает. Пройдя через радиаторы, он должен вернуться обратно для повторного подогрева. Таким образом, вода беспрестанно «бегает» по кругу. И это движение может происходить либо естественным, либо принудительным путем.

Естественная циркуляция

Циркуляция воды естественным способом происходит исключительно под влиянием законов физики, которые мы знаем еще из школьного курса. Если кто-то напрочь забыл, о чем говорилось на некоторых уроках, напомним: плотность горячей воды отличается от того же показателя холодной.

Что это нам дает? То, что более плотная холодная вода по факту возвращения в котел вытесняет горячую, как бы выпихивая ее оттуда и, тем самым, провоцируя на новый заход по нужному маршруту. С такой подачи теплоноситель устремляется в стояк, из которого разбегается по сделанным ответвлениям, ведущим к радиаторам.

Чтобы этот путь был еще проще, трубы, ведущие от стояка к батареям, монтируются под небольшим уклоном. Буквально 3–5 градусов в сторону радиатора — и вот уже воде ничто не мешает достичь цели.

С одной стороны, это самый простой способ получить тепло в доме. Единственная сложность заключается, пожалуй, в соблюдении необходимого уклона труб во время установки. Поэтому справиться с монтажом такой системы может даже неопытный мастер.

С другой стороны, давление при естественной циркуляции довольно невелико. И это приводит нас к первому различию систем в одноэтажном и двухэтажном доме. Дело в том, что при естественной циркуляции длина контура довольно ограничена, как и количество радиаторов, которые можно к нему присоединить.

Вода идет по трубам не слишком быстро, а в процессе постепенно остывает. Если маршрут будет слишком длинным, то к его концу теплоноситель уже не сможет выполнять свои функции, и вы получите практически неотапливаемые помещения. Да и для поднятия на второй этаж давления просто не хватит. Поэтому для двухэтажного здания такой вариант не подходит.

Способ циркуляции воды

Принудительная циркуляция

В отличие от предыдущего метода, здесь все решает дополнительное оборудование — циркуляционный насос. Он отвечает за движение воды и, соответственно, за давление в трубах. С помощью циркуляционного насоса необходимое ускорение задается как прямому, так и обратному ходу теплоносителя.

Это оборудование может обладать различной мощностью, а потому вполне реально подобрать необходимые параметры для здания с любыми габаритами. Циркуляционный насос легко загонит воду и на второй этаж, и на третий, при этом она не успеет остыть. То есть ограничение длины контура, свойственное случаям с естественной циркуляцией, здесь не имеет значения.

Монтаж системы с циркуляционным насосом не вызывает особых затруднений. Некоторые моменты реализуются даже проще, чем при естественной циркуляции — например, отпадает нужда соблюдать необходимый уклон участков трубопровода, подводящих теплоноситель к радиаторам.

Но есть, конечно, и минусы. Помимо самого факта необходимости приобретения оборудования (и сопутствующих этому затрат), необходимо учитывать еще и то, что для работы циркуляционного насоса необходима электроэнергия. Если в вашем месте проживания отключение света является довольно регулярным событием, то необходимо позаботиться о приобретении и установке запасного генератора.

В противном случае, при отключении электричества в зимний период вы рискуете получить не только охлаждение помещений, но и нарушение работоспособности всей отопительной системы. Если насос простоит долгое время, а во внешней атмосфере будет температура ниже нуля, то вода в трубах замерзнет и расширится. Это напрямую скажется на состоянии трубопровода.

Впрочем, запасной генератор, в любом случае, является полезной вещью, поэтому его приобретение наверняка не раз вас выручит. Если же не зацикливаться на зависимости от электроэнергии, то принудительная циркуляция является оптимальным — а для двухэтажных домов и единственно возможным — вариантом.

Рабочие узлы

Система отопления частного дома с газовым котлом состоит из следующих частей:

  • сам котел и сопутствующее оборудование – приборы контроля, безопасности, дымоход, автоматика (виды автоматики для газовых котлов отопления);
  • отопительный трубопровод;
  • обогревательные приборы – радиаторы и/или теплый пол;
  • дополнительное оборудование: расширительный бак, в системах с принудительной циркуляцией – насос, если в системе больше одного контура – коллекторный узел.

Котел оснащается температурным и предохранительным клапаном, контрольным манометром. У каждого радиатора своя группа арматуры: запорные/регулировочные краны, воздухоотводчики.

Если в системе обогрева радиаторов нет, только теплые полы, арматура устанавливается на распределительный коллектор.

Рабочие узлы

В зависимости от типа котла (открытый или закрытый) отвод продуктов сгорания осуществляется либо через обычный дымоход, либо по коаксиальной трубе через вырубленное отверстие в стене прямо на улицу.

Читайте также:  Изготовление своими руками печи буржуйки на отработке

Забор воздуха для горения у котлов с открытой топкой – прямо из комнаты, у закрытых – по коаксиальной трубке с улицы. Во втором случае подача принудительная, используется встроенный вентилятор для поддува.

Обогревательные приборы

Радиаторы различаются габаритами, количеством секций, материалом изготовления:

  • чугун;
  • сталь;
  • медь;
  • алюминий;
  • биметалл (сердечник стальной, корпус алюминиевый);
  • пластик.

Дольше всех держат тепло чугунные батареи, они же самые дешевые. Но у них слишком высокая инерция, трудно встраиваются в системы с автоматическим регулированием отопления. Наиболее надежные во всех отношениях и самые дорогие – медные.

Насос и расширительный бачок

Рабочие узлы

Насос в классической радиаторной системе обогрева устанавливают на обратную трубу (по которой в котел возвращается остывший теплоноситель) и оснащают фильтрами для очистки воды.

В системах теплых полов циркулирует не очень горячий теплоноситель (до 50 градусов), насос можно ставить на горячую трубу на входе в распределительный коллектор (подбор насоса для теплого водяного пола).

Назначение расширительного бака – сброс избыточного давления. Баки бывают открытые и закрытые. В открытых устройствах горячий воздух/пар уходит через специальный клапан прямо в пространство. Такой бак устанавливают в самой высокой точке контура (обычно на чердаке).

Баки оснащаются специальными клапанами для слива излишков горячего теплоносителя. Устанавливать их можно на любой высоте.

Сегодня при устройстве отопления открытые баки применяются редко, а в системах с принудительной циркуляцией не применяются вообще.

Трубы

Материалы изготовления труб:

Рабочие узлы
  • нержавейка;
  • металлопластик;
  • полипропилен;
  • сшитый полиэтилен;
  • медь;
  • чугун.

Для теплых полов выбирают металлопластик и сшитый полиэтилен – они прочные, хорошо гнутся, продаются единой бухтой. Реже используется медь, она дорогая.

При установке радиаторного отопления нужно обращать внимание на рабочие характеристики пластиковых труб: температуры и давления в этих системах высокие.

При монтаже скрытым способом (в стену и др.) предпочтителен пластик, т.к. трубы соединяются неразъемными соединениями. Стальные трубы устанавливают открыто, т.к. они соединяются резьбой и фитингами, а это чревато протечками.

Воздушное отопление

Воздушное отопление планируется при проектировании строительства, так как установка подобной конструкции в готовом здании сложна.

Данная схема системы отопления двухэтажного частного дома состоит из воздушных магистралей, в которые подается прогретый воздух. При этом горячие потоки переходят вверх, и холодный воздух передвигается к теплогенератору.

Передвижение выполняется несколькими путями. В принудительном случае используется вентилятор.

Данная схема является экономичной  и экологически чистой. В качестве теплоносителя применяется легко восполняемый ресурс – воздух. Из топлива используется жидкое топливо или газ. При монтаже данной конструкции предусматривается забор воздуха снаружи. Воздух прогревается при соприкосновении с нагревательным устройством. Используются нагревательные приборы: калориферы, тепловые вентиляторы и кондиционеры. Применяются печи. Одной из эффективных конструкций считается булерьян. Она оснащена из труб, которые располагаются внизу и сверху топливника. У данной конструкции следующие преимущества:

  1. Топливо сгорает, что вызывает эффективный обогрев. Высокий КПД.
  2. Небольшие размеры устройства.
  3. Разводка обойдется дешевле, чем  трубопровод других конструкций.

Применяется для воздушного обогрева газовые конвекторы. При этом выполняется отвод продуктов сгорания наружу.

Одна магистраль: плюсы и минусы

Однотрубная система отопления двухэтажного дома — схема «ленинградка» — состоит из одной магистрали, проложенной по периметру здания горизонтально, над полом каждого этажа. Отопительные приборы подсоединяются к магистрали 2 концами, поочередно. Эта разновидность тепловой сети хорошо подходит для домов, где два этажа занимают небольшую площадь (до 80 м² каждый). Этому есть причины:

  1. Теплоноситель, поступающий в каждый последующий радиатор, имеет все более низкую температуру из-за подмешивания охлажденной воды из предыдущих батарей. Поэтому протяженность кольца ограничена 4-5 отопительными приборами.
  2. Чтобы хорошо обогревать второй этаж и комнаты, где стоят последние по счету батареи, их теплоотдачу следует увеличить путем добора секций.
  3. Горизонтальная сеть двухэтажного дома с естественной циркуляцией должна выполняться с большим уклоном (до 1 см на 1 м погонный трубы). Котел ставится в углублении, а на чердаке располагается расширительный бак, сообщающийся с атмосферой.

Ленинградская разводка отопления двухэтажного дома с принудительной подачей теплоносителя работает гораздо стабильнее и эффективнее, чем методом самотека. Для естественной циркуляции в частном доме лучше сделать вертикальные стояки, пронизывающие перекрытия и раздающие тепло радиаторам у окон. Подача воды в стояки осуществляется от горизонтального коллектора, проложенного в чердачном помещении, возврат в котел — по такой же магистрали, идущей над полом 1 этажа.

Как и в первом случае, открытый расширительный бак ставится на чердаке 2-этажного коттеджа, а магистрали прокладываются с уклоном. Если система отопления закрытая, то уклоны требуются минимальные (3 мм на погонный метр трубы), а мембранный бачок ставится в котельной.

Однотрубные разводки отопления двухэтажного дома хоть и недороги в монтаже, но сложны в расчете и исполнении.

Да и не всякому хозяину понравится, когда по части помещений проходят трубопроводы большого диаметра, их приходится прятать под короба.

Особенности СО для двухэтажного дома

Как видим, принудительная циркуляция теплоносителя, обеспечиваемая одним или несколькими циркуляционными насосами, позволяет выбрать несколько вариантов схем.

Особенности СО для двухэтажного дома

Если бы у нас была система с естественной циркуляцией, то горячая вода самотеком отправлялась бы сразу на второй этаж и оттуда бы постепенно спускалась на первый.

Читайте также:  3 схемы подключения автоматики электрического отопления.

Либо потребовалось бы располагать котел ниже уровня 1 этажа, в приямке, цоколе или подвале, чтобы можно было делить теплоноситель на 2 потока – для 1 и 2 этажа отдельно.

Особенности СО для двухэтажного дома

А ЦН позволяют отправить нам теплоноситель «куда угодно», естественно в разумных пределах.

Есть, однако, некоторые особенности, которые стоит знать про такую систему.

Особенности СО для двухэтажного дома

Во-первых, если вы используете систему с параллельным разделением теплоносителя на 1 и 2 этаж, и при этом у вас стоит 1 циркуляционный насос на обратке, стоит поставить регулирующую запорную арматуру на линии 1 и 2 этажа.

В противном случае вы будете иметь жару на 2 этаже и относительный холод на 1 этаже.

Особенности СО для двухэтажного дома

Естественно, вы снабдили каждый радиатор на 1 и 2 этаже запорной арматурой, которая может отсекать радиатор от подающего трубопровода. Значит, вы также можете контролировать теплоотдачу на первом и втором этажах двухэтажного дома при помощи отключения и подключения отдельных радиаторов в комнатах.

Еще по этой теме на нашем сайте:

  1. Теплоноситель в систему отопления загородного дома – цена, какой и где купить Дискуссии о том, нужен ли теплоноситель для системы отопления загородного дома, вроде бы уже поутихли. Достаточно было пары десятков замороженных…
  2. Схема отопления частного дома твердотопливным котлом Здесь у нас самая простая, и в то же время эффективная схема отопления частного дома с твердотопливным котлом. В ней…
  3. Простая схема отопления частного дома с газовым котлом Самая простая и правильная схема отопления частного дома с газовым котлом представлена на этой странице. Поскольку именно для газовых котлов…
  4. Незамерзайка в систему отопления частного дома – цена и варианты Когда подбирается незамерзайка в систему отопления дома, цена, конечно же, имеет значение, но не такое первостепенное, как может показаться на…

Элементы системы отопления

Система отопления состоит из компонентов. Наиболее важные такие.

Теплогенераторы — преобразователи энергии в тепло. Это, например, котел, который использует газ, электричество или жидкое топливо, чтобы вырабатывать тепло. Бывают и другие виды топлива — я уже рассказывал об этом в статье про выбор котла.

В системе отопления может быть один котел или несколько. Например, газовый котел установлен как основной, а электрокотел — как резервный, на случай временного отключения газа.

/gaz/ Как я подключала газ в частном доме после реконструкции

Расширительные баки — вспомогательный компонент системы отопления с жидким теплоносителем, который используется для стабилизации давления внутри системы. При нагревании воды ее объем увеличивается и «лишняя» вода попадает в расширительный бак. Примерно так же, как стабилизаторы напряжения защищают от перепадов в электросети, расширительные баки могут сглаживать резкие пики давления, которые создают скважинные насосы, и снижать нагрузку на них.

Как и отопительные системы, расширительные баки бывают открытые — чаще для открытых систем, и закрытые — герметичные, для систем с принудительной циркуляцией. Я рассказываю про закрытые.

Радиаторы — их еще называют батареями — это один из видов отопительных приборов, через которые тепловая энергия из теплоносителя попадает в отапливаемое помещение. Кроме радиаторов, эту функцию могут выполнять тепловые панели, конвекторы и другие приборы. Они бывают настенными и напольными, реже — потолочными.

Трубы переносят теплоноситель с энергией по системе отопления от генератора к отопительным приборам, а затем — уже охлажденный теплоноситель обратно для повторного нагрева.

Трубы бывают из разных материалов — от привычных стальных и пластиковых (полипропиленовых) до медных и металлопластиковых. Они отличаются параметрами: стоимостью, долговечностью, надежностью соединений, максимальным давлением, простотой установки — у каждого материала свои плюсы и минусы. Подобрать оптимальный вариант для вашей системы под конкретные задачи и бюджет поможет специалист.

Мы выбрали металлопластиковые трубы — они примерно в два раза дороже обычных пластиковых, но служат дольше, лучше держат тепло и почти не деформируются при нагревании.

Запорная арматура — вспомогательные устройства, которые регулируют поток жидкости или газа в системах для сохранения герметичности.

Запорная арматура в отопительных системах — это чаще всего вентили, или краны, которые установлены на приборах системы отопления. Одна из целей использования запорной арматуры в системах отопления — не допустить попадания воздуха и сохранить герметичность.

Все о том, как жить в РоссииИ взаимодействовать с УК и соседями — в нашей рассылке. Подпишитесь, чтобы не пропустить важные статьиПодписаться

Преимущества и недостатки различных систем отопления двухэтажных домов

Отопление, смонтированное по однотрубному варианту

Система отопления двухэтажного дома, выполненная подобным образом, проста в реализации, требует минимальных трат на закупку комплектующих, оплату работ и последующую эксплуатацию.

Недостатки:

  • При удалении от котельного оборудования, ощутимо падает температура воды
  • Регулировка температуры исключена
  • Для устранения неисправности на любом радиаторе требуется глушить теплогенератор и сливать теплоноситель

Двухтрубная отопительная система

Это решение наиболее часто принимается в двухэтажных домах, благодаря значительным преимуществам (по сравнению с однотрубной версией).

Преимущества:

  • В каждый из отопительных приборов поступает теплоноситель примерно равной температуры
  • Доступны регулировки любой из батарей посредством установки термостатов. На остальных отопительных приборах теплоотдача не меняется
  • Минимальная потеря давления, что позволяет обойтись циркуляционным насосом малой мощности
  • При возникновении неисправности на отопительном приборе (одном и более) отопление продолжает работать. Поврежденные изделия отсекаются запорно-регулирующей арматурой для их последующего ремонта (вариант, замены)

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома имеет следующие недостатки:

  • Более высокая сложность монтажа
  • Увеличение стоимости приобретаемых материалов (их требуется больше) и выполняемых работ

Двухтрубная система отопления монтируется по следующему алгоритму

Контуры отопительных магистралей разводятся по двум этажам. Параллельно крепятся радиаторы, укомплектованные термостатами, позволяющими осуществлять регулировку их температуры.

Существует значительное количество типовых монтажных схем выполнения отопления дома с принудительной циркуляцией. Конкретное решение выбирается в процессе разработки проекта.

Коллекторная схема отопления дома с принудительной циркуляцией

Коллекторная схема отопления дома с принудительной циркуляцией – наиболее эффективное решение в сравнении со всеми, рассмотренными выше вариантами.

Читайте также:  Производство топливных брикетов: особенности, регистация, оборудование

Преимущества данного решения бесспорны:

  • Удобство управления (любой из элементов отопительного контура управляется централизованно и независимо)
  • Один отопительный прибор (вариант малая группа) – одна ветка подключения. Это позволяет использовать трубы меньших диаметров
  • Возможна разбивка отопления на несколько контуров, и задание в каждом из них своего температурного режима

Минусами варианта являются:

  • Высокая стоимость реализации

При ее реализации в нише или специальном шкафу монтируются две коллекторных гребенки (на обратку и на подачу), оснащенные кранами и вентилями. От них к каждому радиатору прокладываются трубы.

Подобное решение позволяет выполнить скрытую систему отопления дома с принудительной циркуляцией, не нарушающую интерьер помещений.

Количество отводов может быть любым. Коллекторный блок может дополнительно комплектоваться счетчиком тепла, клапанами на слив теплоносителя, удаления воздуха.

На выводах монтируется запорно-регулирующая арматура, что позволяет отключать отдельные потребители, либо регулировать подачу в них теплоносителя

В двухэтажных зданиях коллектор монтируется на каждом этаже, получая, тем самым, автономно регулируемые поэтажные отопительные контуры.

Тип циркуляции теплоносителя

Схема обогрева может предусматривать принудительную и естественную циркуляцию теплоносителя. Как правило, самотечная система отопления двухэтажного частного дома схема которой составляется индивидуально, по многим показателям проигрывает системе обогрева с принудительной циркуляцией. Поэтому владельцы частных домов используют дополнительное оборудование, такое как электрический циркуляционный насос, для нагнетания давления в контуре. Насос обеспечивает лучшую производительность контура и эффективный разнос тепла по системе радиаторов.

Открытые или закрытые системы?

Работа открытой системы основана на законе термодинамики. Теплоноситель двигается от зоны повышенного давления в зону пониженного давления, постепенно остывая. В качестве теплоносителя выступает вода. В таком контуре устанавливается расширительный бачок. Он принимает излишек жидкости, когда вода расширяется в результате нагрева, и отдает свое содержимое, если температура теплоносителя понижается.

Расширительный бачок не герметичен, при необходимости можно доливать жидкость

Открытые или закрытые системы?

Схема системы отопления открытого типа предельно проста. Если вы планируете подобную систему, предусмотрите ее основные компоненты:

  • котел;
  • радиаторы;
  • трубы для транспортировки теплоносителя.

Насос в такой системе не устанавливается. Можно использовать как газовые, так и твердотопливные котлы. Для отопления с помощью электричества такая система не подходит. Расширительный бачок устанавливают в самой высоткой точке системы, например, на крыше, если там идет разводка.

Если дом не является постоянным местом проживания, на зиму следует сливать воду из такой системы, иначе вода замерзнет в трубах, и они лопнут. Для открытой системы необходимы толстостенные трубы, дело в том, что нагрев их может быть неравномерным, и трубопровод должен быть готов к экстремальным температурам.

Открытые или закрытые системы?

Еще один важный момент – чем меньше в открытой системе поворотов и мест соединений, тем она эффективнее. Работает такой контур без перебоев и не зависит от электричества.

Открытая система для печного отопления

Совсем иначе устроены закрытые системы отопления с принудительной циркуляцией. Схема такого контура включает в себя помимо перечисленных элементов насос и герметичный расширительный бачок. В этом бачке установлен клапан, который приходит в движении при заборе и отдаче жидкости. Кроме того, в одну часть такого бака закачан азот, который выталкивает теплоноситель в систему при понижении температуры. Благодаря полной герметичности, вода не испаряется и доливать ее в бачок нет необходимости.

Устройство расширительного бака

Открытые или закрытые системы?

Движение воды обеспечивается электронасосом. Он гарантирует постоянное давление в системе и равномерный обогрев всех радиаторов. Закрытый бачок в таком контуре можно устанавливать в любом удобное месте, необязательно поднимать его на верхнюю точку.

Закрытая система позволяет использовать трубопровод небольшого диаметра, так что весь контур отопления выглядит намного аккуратнее. Есть у такого типа конструкции и свой минус – шум насоса. Если установить его должным образом, он практически не будет слышен, но малейшая ошибка при монтаже приведет к тому, что гул будет распространяться по всем комнатам.

Если говорить о том, какая система больше подходит для двухэтажного дома, то прислушайтесь к мнению профессионалов. А они советуют использовать для многоэтажных конструкций закрытые системы, гарантирующие равномерный прогрев всего контура.

Какую схему отопления выбрать?

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

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

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