Обязательным условием комфорта для каждого дома в нашей стране является наличие надежной и экономичной системы отопления. В нынешних условиях для большинства потребителей используются газовые котлы, так как этот вид топлива относится к наиболее доступным и удобным в эксплуатации.

При этом важно брать в расчет и нюансы, связанные с магистральной разводкой теплоносителя по дому. Одной из популярных и востребованных является однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой может применяться и в строениях большей этажности.

Конструкционные особенности

Данный тип обогрева не использует в своей конструкции традиционного деления веток на подающие (отводящие теплоноситель от теплогенератора) и обратные (возвращающие остывшую жидкость в котел). Деление по этой схеме является лишь условным, как правило, половина магистрали после котла принимается «подачей», а дальше - «обратка».

Традиционная схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома включает в себя следующие элементы:

• Телогенератор (котел) обеспечивающий передачу энергии теплоносителю (жидкость в системе). В роли первого могут выступать газовые, электрические или даже твердотопливные котлы. Жидкость - подготовленная мягкая вода или антифриз.
• Отопительные потребители - секции радиаторов. Материалом для разных моделей служит чугун, сталь, алюминий.
• Расширительный бак, компенсирующий перепады давления внутри системы. Для открытых систем подбирается открытая конструкция бачка, а для закрытых систем - мембранные емкости.
• Составные элементы разводной магистрали. В комплект входит достаточное количество труб, вентилей, фильтров, кранов и другой запорной арматуры.

Принцип работы данной система отопления для 2х этажного дома (схемы имеются на сайте) не зависит от используемого типа котла.

Отличительные характеристики

Главной чертой, которая отличает однотрубную разводку от многообразия двухтрубных схем системы отопления двухэтажного дома, является отсутствие обратки. Фактически все потребители монтируются на единой магистральной петле.

Деление однотрубных схем также предусмотрено по конструкционному признаку на вертикальные и горизонтальные схемы. В традиционной схеме отопление 2 этажного дома с одной трубой применяются кроме прочих элементов радиаторные регуляторы, шаровые краны, термостатические клапаны и т.д. Одним из бонусов является возможность монтажа магистральных труб под полом. В этом случае обеспечивается лучшая эстетическая составляющая.

Также монтаж однотрубной разводки в отличие от двухтрубной системы отопления двухэтажного дома провести немного легче. При этом в случае укрытия под полом труб, удастся снизить тепловые потери.

Минусы однотрубных систем водяного отопления

Принципиальное отличие однотрубной схемы от двухтрубной заключается в способе соединения радиаторов в системе - оно последовательное. Это исключает возможность контролировать интенсивность теплоотдачи каждого из них по отдельности, не снижая температуру в последующих в цепи. То есть если в одной комнате (не последней) очень жарко, то убавив температуру на батарее именно в этой комнате, тем самым снижается температура во всех остальных.

Второй более чем существенный недостаток - повышенное давление теплоносителя для того, чтобы система могла работать эффективно. Если речь идет об одном доме, такой недостаток при наличии хорошего циркуляционного насоса даже не заметен, но в централизованных котельных увеличение мощности насоса влечет за собой увеличение эксплуатационных расходов, интенсивное воздействие на магистраль, риск повреждения и протечек и т.д. Все это требует постоянного контроля воды в системе и ее подкачки. Это, в свою очередь, приводит к концентрации воздуха и увеличению воздушных пробок.

Третий минус - вертикальная разводка, при которой расширительный бак всегда устанавливается в самой верхней точке. Если это частное домовладение, для его размещения вполне может быть задействован чердак, но при этом бак желательно утеплить во избежание его промерзания. В многоквартирных домах нужно выполнить целый ряд мер не только по утеплению, но и поддержанию температуры на приблизительно одинаковом уровне с верхнего по нижний этажи, что очень проблематично. На верхнем этаже жильцы всю зиму открывают форточки, а нижним приходится использовать камины, радиаторы и прочие ухищрения, чтобы согреться.

Поскольку потеря тепловой энергии к нижним этажам превышает 50%, рекомендуется устанавливать на каждом этаже специальные «вилки» и увеличивать количество секций радиаторов на нижних этажах.

Общая схема с учетом всех элементов обвязки

Вертикальная разводка

Перед тем, как правильно сделать отопление в двухэтажном доме, необходимо выбрать наиболее удобный тип разводки. Часто для таких строений предпочитают подбирать вертикальный тип. В этом случае разогретая вода поднимается по стояку, а дальше происходит ее распределение к отопительным радиаторам.

• В большинстве случаев перемещение осуществляется естественным способом притом, что нагретая масса воды перемещается вверх за счет своих физических свойств.
• С верхней точки осуществляется перемещение теплоносителя по трубам за счет сформированного во время монтажа уклона в несколько градусов.
• Возврат происходит при достижении нижней точки системы, в которой обычно расположен котел.

Данная схема отопления 2-х этажного частного дома является абсолютно независимой от наличия электричества. Хотя теплоноситель перемещается недостаточно быстро по трубам, но происходит экономия на использовании электроэнергии.

В качестве недостата отмечается то, что трубы, расположенные под уклоном вряд ли удастся спрятать под пол.

Горизонтальная разводка

Данный тип не нуждается в вертикальном стояке. Основная магистраль может быть скрыта под полом либо находиться над его уровнем. Если осуществляется монтаж магистрали для отопления 2х этажного частного дома своими руками с возможностью укрытия под пол, то необходимо позаботиться о снижении тепловых потерь.

Для этого проводится укрытие труб в термоизоляционные кожухи. Если в магистрали не предусмотрен циркуляционный насос, то прокладка трубопровода также должна осуществляться под небольшим уклоном.

Оптимальный монтаж секций радиаторов

Для подключения отопительных радиаторов специалисты предлагают использовать один из популярных способов:

Проточное подключение

Теплоноситель, перемещаясь по магистрали, поступает внутрь радиатора через верхнее отверстие, а затем, отдав часть тепловой энергии, удаляется через нижний патрубок в радиаторе. Проводить какие-либо регулировки, связанные с температурой или скоростью подачи, в таких системах нет никакой технической возможности. Данный вариант подключения является актуальным для относительно небольших отапливаемых площадей.

С замковыми участками

Эта схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома подразумевает наличие замковых участков трубопровода. Запорная арматура устанавливается обычно перед входным патрубком радиатора, а также на вмонтированном участке магистрали, соединяющем точку входа и выхода из радиатора. Данный элемент разводки называется байпасом. Подобное решение позволяет разделить теплоноситель на два потока. Одна его часть проходит по радиатору, а вторая - отправляется через байпас. Таким образом удается проводить регулировку температуры в каждом из блоке радиаторов.

ВИДЕО: Подключение радиатора

Алгоритм монтажа системы

Для правильной и эффективной работы необходимо по имеющемуся проекту системы отопления выполнить грамотный монтаж всех ее элементов. В таком случае необходимо соблюдать последовательность:

• установка котла на постоянное место;
• отделка стен под радиаторами;
• монтаж секций с радиаторами под углом;
• монтаж магистральной разводки с обозначением врезки радиаторов;
• врезка радиаторов по меткам.

Работа по монтажу должна проводиться последовательно от первых секций, расположенных ближе к выходу трубы из котла до последних - монтируемых на условной части «обратки».

Нельзя допускать обратного уклона, так как это приводит к завоздушиванию системы.

ВИДЕО: Однотрубная система отопления

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.

Отопительный контур одноэтажного здания многие из нас представляют себе вполне отчетливо.

При наличии же второго этажа задача по организации отопительной системы несколько усложняется.

Попробуем разобраться, какой должна быть схема отопления 2-х этажного дома частного или общественного назначения. Как реализовать ее своими руками?

В первую очередь рассмотрим все компоненты системы.

Котел

Назначением данного агрегата является выработка тепловой энергии, которая будет передаваться рабочей среде контура отопления.

По виду используемого топлива котлы делятся на следующие виды:

• газовые;
• электрические;
• твердотопливные;
• жидкотопливные;
• комбинированные (например, способные работать на электричестве и солярке).

Наиболее удобным в эксплуатации, а потому и самым востребованным, является газовый котел. При выборе данного агрегата определяющими параметрами являются мощность и материал теплообменника.

Мощность

Бытует мнение, что мощность отопительного котла надо выбирать из расчета 100 Вт на метр квадратный отапливаемой площади. Однако эти данные являются чересчур усредненными. Как показывает опыт, для небольших строений площадью около 100 кв. м потребная мощность составляет примерно 130 Вт/кВ. м, в то время как для более крупных домов, площадь которых достигает 500 кв. м, этот показатель уменьшается до 80 Вт/кВ. м. Почему так получается?

Напольный отопительный котел в доме

Дело в том, что с увеличением отапливаемой площади, скажем, в 4 раза площадь ограждающих конструкций, через которые и «улетучивается» тепло, увеличивается только в 2,5 раза. Таким образом, объем теплопотерь, приходящийся на 1 кв. м отапливаемой площади, уменьшается, соответственно меньшей становится потребность в тепловой энергии на тот же кВ. м.

Материал теплообменника

Существует два варианта:

• сталь;
• чугун.

Чугун прочнее стали, да и коррозии он противостоит лучше.

Трубы и радиаторы

В индивидуальных системах отопления стальные трубы все чаще заменяют металлопластиковыми или полипропиленовыми.

Эти материалы теряют прочность при высокой температуре, но в частном доме, где настройкой работы отопительного контура занимается сам домовладелец, скачки температуры теплоносителя до критических значений исключены.

Традиционным материалом для радиаторов считается чугун, но при необходимости в увеличенной теплоотдаче применяют медные или алюминиевые приборы. При наличии высокого давления в системе вместо них следует устанавливать биметаллические радиаторы. В них наиболее ответственные элементы изготавливаются из прочной стали, а теплоотдающие поверхности – из мягких меди или алюминия.

Арматура

В отопительных системах применяется арматура трех видов:

1. Запорная: в настоящий момент чаще всего применяют шаровые краны, недостатки которых с развитием технологий были сведены к минимуму. Если же предполагается частое использование запорного элемента, лучше установить традиционный вентиль.
2. Регулирующая: позволяет плавно менять объем пропускаемого теплоносителя. Теоретически с этой целью можно использовать и запорную арматуру, но она очень быстро придет в негодность, поскольку на такой жесткий режим работы не рассчитана. Сегодня вместо ручных регулирующих кранов активно применяются автоматические, подключаемые к термодатчикам. Такие регуляторы самостоятельно управляют потоком теплоносителя, поддерживая заданный температурный режим.
3. Кран Маевского: этот элемент используется с целью удаления воздушных пробок.
4. Расширительный бачок: в эту емкость поступают излишки рабочей среды, образующиеся вследствие ее температурного расширения.
5. Циркуляционный насос (применяется не всегда).

В некоторых моделях крана Маевского можно полностью выкрутить шток. Если сделать это по неосторожности в момент, когда система пребывает в рабочем состоянии, теплоноситель хлынет в помещение и будет заливать все вокруг, пока вы не перекроете ближайший запорный кран. Во избежание аварийных ситуаций такие краны Маевского лучше не устанавливать.

Способы подачи теплоносителя в отопительную систему

Выбирая наиболее подходящий вариант системы отопления, домовладельцу придется принять решение по главному вопросу: как заставить теплоноситель двигаться по отопительному контуру. Эта задача решается одним из двух способов:

• естественным образом;
• принудительно.

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией

Как известно, нагретый газ или жидкость из-за меньшей плотности выталкивается более холодной средой вверх. Это явление называется конвекцией. При правильном конструировании системы отопления она может играть роль двигателя, который заставит теплоноситель циркулировать по замкнутому контуру из труб и радиаторов.

Важнейшим элементом такой схемы является разгонный коллектор – вертикальный участок трубопровода, идущий сразу после котла. Образующееся здесь мощное восходящее течение хорошо проталкивает теплоноситель через контур. В такой системе применяется расширительный бачок открытого типа, представляющий собой обычную емкость, подключенную к верхней точке отопительного контура.

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

Наличие второго этажа позволяет сделать разгонный коллектор достаточно длинным, что при хорошем утеплении этого участка обеспечивает вполне пристойную циркуляцию теплоносителя. Однако, несмотря на это, даже в двухэтажных домах схема с естественным движением рабочей среды встречается все реже. Причина заключается в характерных для нее недостатках:

• требуются трубы большого диаметра;
• на горизонтальных участках трубопровода приходится соблюдать значительный уклон – 5 – 7 см на 1 м длины;
• после обхода контура температура теплоносителя падает более, чем на 25 градусов (обязательное условие для хорошей естественной циркуляции), поэтому котел приходится эксплуатировать в режиме высокой производительности, что сокращает срок его службы;
• максимальная длина трубопровода ограничивается 30-ю метрами.

Хотите знать больше о системах отопления частного дома? : разновидности ИК-излучения, влияние на здоровье человека, отзывы владельцев.

О принципе работы геотермального отопления читайте .

Солнечные батареи пока не нашли широкого применения в качестве отопительной системы. Тем не менее есть люди, которые отказываются от привычных способов обогрева в пользу солнечной энергии. Здесь вы узнаете все о типах батарей, их установке и выборе.

Принудительный способ

В двухэтажных домах схема с принудительной циркуляцией применяется гораздо чаще хотя бы потому, что длина отопительного контура в таких постройках составляет, как правило, более 30-ти метров. Здесь рабочая среда перекачивается специальным насосом, который получил название циркуляционного. Он устанавливается у входа в котел, где теплоноситель является наиболее холодным. Так как система отопления является замкнутой, развиваемый таким насосом напор не зависит от этажности здания и определяется лишь сопротивлением контура (гидравлическим).

Схема отопления с принудительной циркуляцией

При данной схеме скорость движения теплоносителя увеличивается, поэтому он не успевает сильно остыть. Это обуславливает более равномерное распределение тепла по всему контуру, а также возможность эксплуатации котла в щадящем режиме. Кроме того, система с принудительной циркуляцией является более практичной: весной и осенью, когда на улице не очень холодно, она может эксплуатироваться в низкотемпературном режиме, чего при естественной циркуляции среды добиться не удалось бы. Горизонтальные участки трубопровода устанавливают с уклоном в 0,5 – 1 см на 1 м.

Из-за высокого давления, развиваемого насосом, приходится усложнять конструкцию расширительного бачка. Здесь он является закрытым и состоит из двух полостей, разделенных гибкой мембраной. В одну полость поступает расширяющийся теплоноситель, в другой содержится сжатый воздух, давление которого уравнивает давление в системе. Закрытый бак не обязательно располагать в наивысшей точке контура, обычно его монтируют рядом с котлом.

Предусмотрительные проектанты оставляют разгонный коллектор даже в системах с принудительной циркуляцией. В этом случае при отключении электроснабжения и последующей остановке насоса система продолжит функционирование в режиме конвекции.

Виды схем отопления

Отопление двухэтажного дома можно организовать по одной из нижеперечисленных схем.

Однотрубная, двухтрубная и лучевая схемы отопления частного дома

В небольшом частном доме можно применить последовательную схему подключения радиаторов отопления. В этом случае контур будет образован одной трубой, поэтому такая система получила название однотрубной. Это самый недорогой, но и наименее практичный вариант: в наиболее удаленные от котла радиаторы теплоноситель поступает относительно холодным, из-за чего количество секций в этих приборах приходится увеличивать.

Двухтрубная схема отопления с верхней и нижней разводкой

Более равномерно тепловая энергия распределяется в двухтрубной системе. Она состоит из двух трубопроводов – подающего и обратного, между которыми по параллельной схеме подключаются радиаторы. Для двухэтажного частного дома с большим количеством помещений такая схема системы отопления является оптимальной.

Наиболее дорогостоящей, но и самой удобной с точки зрения управления, является лучевая схема. Согласно ей, к каждому радиатору прокладываются собственные подающий и отводящий трубопроводы, которые сходятся в одном коллекторе. Если из-за неправильного гидравлического расчета на отдельных участках обычной двухтрубной системы может наблюдаться слабая циркуляция теплоносителя или ее отсутствие, то при лучевой схеме подобные явления полностью исключены.

Горизонтальная и вертикальная схемы с нижней и верхней подачей

В двухэтажных частных домах с небольшой площадью систему отопления своими руками часто сооружают по горизонтальной схеме.

Согласно ей, все радиаторы в пределах одного этажа объединяются в горизонтальный контур, а для запитки каждого из этих контуров сквозь все этажи прокладывается один хорошо утепленный стояк.

При большой площади этажей горизонтальные контуры получались бы слишком длинными, поэтому соблюдение требуемого уклона при их монтаже было бы невозможным.

В этом случае прибегают к организации отопления по вертикальной схеме. В соответствии с данным принципом объединяются не те радиаторы, которые расположены на одном этаже, а смонтированные друг над другом на разных этажах. Для этого прокладывается несколько стояков.

Они могут подключаться последовательно:

• теплоноситель от котла поднимается по одному стояку;
• затем по расположенной на втором этаже или на чердаке перемычке он поступает во второй стояк, по которому и движется в обратном направлении.

Но практикуют и параллельное подключение стояков. Для этого прокладывают два кольцевых трубопровода, один из которых играет роль распределительной гребенки (от него и запитываются все стояки), а второй – выполняет функцию «обратки» (сюда поступает остывший теплоноситель).

Если в доме имеется утепленный чердак или технический этаж, первый из трубопроводов можно разместить здесь. В таком случае говорят, что система имеет верхнюю разводку. При отсутствии такого помещения оба трубопровода приходится располагать в подвале или цокольном этаже (нижняя разводка).

При проектировании отопления в частном доме многие владельцы задаются вопросом, какую систему выбрать: однотрубную или двухтрубную? Первая является более простой, вторая более практичной. : ее сильные и слабые стороны, а также классификация и гидравлический расчет.

Подробную информацию об однотрубной системе отопления вы узнаете в материале.

Видео на тему

Для владельцев частных домов и малоэтажных коттеджей проблема выбора между централизованным и автономным отоплением не стоит – преимущество явно на стороне газовых или твердотопливных котлов, работающих только на отопление частного домостроения. Этот способ намного эффективнее, чаще и экономнее, а собственная система отопления разрешает регулировать температуру в каждом отдельно взятом помещении в соответствии со своими требованиями. Поэтому основная задача – правильно выбранная схема отопления двухэтажного дома, например, такая:

Расчет отопления 2-этажного здания

Расчет энергоэффективности, теплоотдачи и технических параметров отопления определяет ее рабочие характеристики, количество теплопотерь в доме, мощность теплогенератора, количество радиаторов, их месторасположение и т.д.

Производительность котла, который обеспечивает эффективное отопление двухэтажного дома, вычисляется по общим результатам потерь тепла в здании. В исходные данные для расчетов должны входить:

1. Площадь каждой их обогреваемых комнат и общая площадь всех помещений в доме.
2. Климатические и географические особенности местности.
3. Теплоизоляция здания и каждой комнаты.
4. Стройматериалы, из которых выстроены несущие стены, межкомнатные перегородки, потолочные и другие перекрытия, а также их толщина.
5. Конструктивное решение кровельной системы, наличие или отсутствие мансарды, чердака, надпотолочного технического места.
6. Габариты окон и дверей, качество их утепления.

Смотреть видео или скачать ролик о разных схемах 2-трубного подсоединения можно здесь:

Из чего состоит система отопления

Электрический, твердотопливный, жидкотопливный, газовый теплогенератор – это основной узел в отопительной системе и в схеме с ГВС. Средний стандартный норматив производительности котла – 100 Вт/1 м 2 площади с потолками высотой ≤ 3 м в утепленном помещении. Котел должен иметь запас мощности ≤ 20%. При организации ГВС запас мощности должен быть увеличен до 45-50%.

Корпус любого котла отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией или с принудительной может быть чугунным или металлическим. Сам теплогенератор может крепиться на стене или стоять на полу. Напольный агрегат рекомендуется монтировать или в отдельном здании, или в отдельном изолированном помещении. В этом помещении должна быть оборудована вентиляция, установлен бойлер для ГВС, смонтирован дымоход.

Если разрабатывается проект отопления двухэтажного дома с настенным агрегатом на газе, то дымоходный канал не нужен. Также не нужно выполнять требование к установке агрегата в отдельном здании или помещении. Котел в двухэтажном доме с одним контуром работает только на отопление здания. Если теплогенератор двухэтажного частного дома своими руками предназначен и для вырабатывания горячей воды (ГВС), то устанавливают двухконтурный агрегат.

Энергия от теплогенератора в трубы и батареи передается двумя способами: отопление с естественной циркуляцией или обогрев с принудительной циркуляцией теплоносителя по трубам отопления двухэтажного дома. Современные модели 2-контурных котлов имеют свой собственный насос, обеспечивающий циркуляцию нагретой воды или антифриза, и снабжены расширительным резервуаром закрытого типа.

Радиатор – это изделие из биметалла или с анодированием, также он может быть сделан из алюминия, стали, чугуна. Коэффициент теплоотдачи и степень инерционности радиатора находятся в прямой зависимости от габаритов и материалов, из которых сделан прибор. Габариты определяются количеством секций, стандартное их количество – семь. Также для работы радиатора на нем должен быть установлен кран Маевского, запорная арматура (вентиль) и терморегулятор.

Где рекомендуется устанавливать батарею, обычно указывается в паспорте к нему. Это оконные проемы (под подоконниками), около входных дверей и расчетные места по периметру комнаты. К стоякам и трубам отопления радиаторы подключаются двухсторонним или односторонним способом по диагонали, сверху или снизу. Тип подключения определяет производительность батареи.

Любые схемы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией или с принудительным движением воды рассчитываются на определенное число батарей (I), и их количество определяют по следующей формуле:

I = S х k 1 х k 2 х k 3 х k 4 х 100 / P (единиц), где

• S – площадь отапливаемой комнаты в квадратных метрах;
• P – производительность одной секции батареи (Вт);
• K I – коэффициент, применяемый к стеклопакетам;
• K II – коэффициент теплопотерь, применяемый к внешним стенам;
• K II – коэффициент, значение которого зависит от кровельной системы – ее способа утепления и конструкции;
• k iv – коэффициент, значение которого зависит от высоты потолочного перекрытия (k iv = 1, если высота потолка ≤ 2,5 м).

Трубы отопления обеспечивают движение, распределение и обратный ход горячей воды в теплогенератор. Значение сопротивления потока определяется гладкостью внутренней поверхности магистрали и выбранным способом передвижения воды – схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией или система отопления двухэтажного частного дома с естественной циркуляцией. Каждая схема отопления 2-этажного частного дома должна быть герметичной, что обеспечивается качеством обвязки.

Расширительный бак, которым оснащается двухтрубная система отопления двухэтажного дома закрытого или открытого типа, нужен для сохранения требуемого объема воды, циркулирующей в трубах. Резкий нагрев теплоносителя – это увеличение его объема, и лишняя жидкость выдавливается в расширительный резервуар.

В бачке есть воздушная камера и камера для теплоносителя, которые разделяются мембраной. Закрытые схемы смонтированы так, что резервуар крепится на обратке, перед всасом насоса. Но такая конструкция должна предусматривать крепление бачка на высоте ≥ 1 м.

Расширительный резервуар открытого типа монтируется в самой высокой точке отопительной системы. Объем бачка должен иметь 10-процентный запас по объему. Отправной точкой объема считается общий литраж теплоносителя в трубах. Недостаток такой конструкции – быстрое испарение воды из бачка.

Запорная арматура помогает смонтировать схемы отопления таким образом, чтобы их можно было ремонтировать или обслуживать, не отключая отопление полностью. Краны или вентили могут врезаться до или после любого прибора или узла, требующего дальнейшего обслуживания, а также на входе системы.

Предохранительный и обратный клапаны, автовоздухоотводчик, запорная арматура для балансировки давления называются предохранительными. Эти устройства предохраняют трассу отопления от гидроударов и резких скачков скорости и давления теплоносителя. Отсекающий клапан перекрывает газ (электричество, подачу другого типа топлива), как только срабатывает любой из датчиков, например, газоанализатор, или прекращается работа насоса.

Электромеханический или электронный вентили, терморегулятор – это регулирующая арматура, которая предназначена для стабилизации рабочих параметров отопительной схемы.

Гидравлическая, термодинамическая стрелка, коллектор – для разветвления гидроконтуров, уменьшения теплопотерь, повышения проходимости воды и раздачи тепла по всей сети радиаторов. Рядом с коллектором обычно монтируют контрольные приборы и аппаратуру.

Насос в системе отопления частного дома необходим для продвижения воды по теплотрассе, его наличие – это возможность не соблюдать уклоны и геометрию магистрали, которой требует система отопления с естественной циркуляцией.

Расчет производительности насоса: Q = P/ ΔT х 1,16 (м/сек, л/сек, м 3 /час).

Разные решения по отоплению

Как устроена однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема приведена ниже. Принцип состоит в последовательном включении обогревательных приборов. Поток жидкости будет стабильным, если использовать трубы Ø ≥ 32 мм. При таком диаметре трубной магистрали хорошо будет работать и гравитационная система отопления двухэтажного дома, то есть, без насоса.

Из-за разницы температуры и давления в начале и в конце магистрали движение воды будет медленным, но постоянным. Недостаток такой схемы состоит в том, что каждая следующая батарея будет холоднее предыдущей. Поэтому перед тем, как сделать отопление по 1-трубной схеме, просчитайте общую длину труб. Чем длиннее магистраль, тем менее эффективно она будет обогревать дом.

Также первый вариант более известен, как ленинградская система отопления (схема для двухэтажного дома или одноэтажного здания). Чтобы повысить КПД схемы, можно врезать насос, запорную арматуру с термостатическими клапанами, установить байпас.

Двухтрубное отопление в двухэтажном частном доме своими руками устраивают по принципу деления подающего и обратного потоков жидкости. Контур такой схемы требует параллельного подсоединения входа и выхода нагревательных батарей. Температура воды в секциях будет всегда одинаковой, а стабильная работа теплогенератора не зависит от расстояния и длины магистрали.

Если сделать отопление по 2-трубной схеме, то врезка кранов и терморегуляционных вентилей поможет обслуживать и ремонтировать узлы и отдельные участки без полного отключения. Если же в такую схему включить гидравлическую стрелку с коллектором компланарного типа, то все дополнительные контуры можно будет разделить.

Коллекторное подсоединение разводки

Лучевая разводка (звезда) – это коллекторная система отопления двухэтажного дома, которая предусматривает радиальную укладку труб трубопровода и подсоединение к ним автономных схем. Если соблюдать одинаковую длину разводки в домике, то гидробаланс будет стабильным, теплообмен повысится, сопротивление в трубах уменьшится. Правильный расчет подачи будет соблюден при монтаже регулировочной арматуры и насоса в каждом из подключенных контуров. Недостаток схемы – большой расход стройматериалов, высокие трудозатраты. Достоинства – точная регулировка каждого радиатора, высокий КПД, легкое обслуживание.

Как правильно и равномерно распределить теплоноситель по высоте

Подача воды снизу вверх в схеме отопления в частном доме в два этажа – это, прежде всего, подсоединение стояков на первом этаже или в подвале. 2-трубный контур – это сделанная параллельная трасса подачи и обратки. Вода движется наверх и, проходя через батареи, начинает движение вниз, к котлу. Трубы подачи должны заканчиваться выше батарей второго этажа. Вся подающая магистраль должна иметь общий клапан для стравливания воздуха. На каждый радиатор ставят свой кран Маевского.

Разводка с верхним подключением обогрева – это движение воды сверху вниз. По основной трубе подачи вода попадает в закольцованную разводку или в тупиковые отводы схемы. Подача в радиаторы осуществляется с чердачного утепленного помещения. Дальше по вертикально смонтированным трубам вода попадает в общую обратку и по ней – в рубашку теплогенератора. На этапе проектирования такой разводки необходимо учитывать месторасположение насоса – он должен быть включен в трубу обратного хода в непосредственной близости от котла. Пользоваться циркуляционным насосом в таком варианте подключения обязательно, иначе движения теплоносителя не будет, кроме первых радиаторов.

Двухтрубное отопление частного дома в вертикальном исполнении с любым вариантом подключения подачи требует постоянного контроля за балансом давления и температуры. Но если условия контроля и возможности регулировки обеспечены, система будет работать стабильно и в плане выдерживания нужного давления, и в плане соблюдения температурного режима.

Изучить и понять, как работает отопление частного дома, достаточно просто. Сложнее проделать всю работу самостоятельно и бесплатно, поэтому помощь профессионалов здесь не помешает.

Схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией является одной из составляющих инженерного проекта. Естественное течение теплоносителя в таких условиях малоэффективно, так как без насоса поднять воду на второй этаж проблематично. Редакция «Сантехник Портал» расскажет, каким образом работает отопительная система двухэтажного дома, и какие схемы разводки являются наиболее эффективными.

От правильно организованной системы отопления двухэтажного частного дома напрямую зависит комфорт проживания. Данная коммуникация создана для поддержки оптимальной температуры, уменьшения потерь тепла и сохранности самого строения.

Центром отопительной системы в двухэтажном доме является котел , доводящий теплоноситель до оптимальной температуры. Исходя из технических характеристик, теплогенератор поддерживает требуемую температуру постоянно. В современных частных домах используют практически все типы обогрева, а иногда комбинируют вместе 2-3 типа.

Котлы способны работать на коксе, угле, дровах, дизельном топливе, дровах, торфе, пеллетах, природном газе и электроэнергии. Топливо выбирают исходя от его доступности. Более 70% предпочитают газовые котлы. Котел, работающий от электричества (конвектор), используют как резервный либо комбинированный вариант, бойлер заранее вносят в проект отопления двухэтажного коттеджа.

Мощность котла зависит от расхода теплоносителя, который определяется внутренним радиаторный объемом, емкости теплообменника и наполнения участков трубопровода.

Теплоносители в системе отопления: вода, антифриз или электролит для электродных котлов проточного типа. Вода обладает более высокой теплоемкостью и плотностью, но в зимний период требуется поддержание постоянной температуры в помещении. Люди, которые используют дом в зимний период нерегулярно, в качестве теплоносителя предпочитают использовать антифриз.

Антифриз с его вязкостью, коэффициентом расширения и теплоемкостью замедляет процесс теплообмена и снижает теплосъем радиаторов. В случае использования в качестве теплоносителя «незамерзайки» нужно увеличить проходное сечение системы и мощность насосов.

Важно! В случае наличия этиленгликоля в антифризе, его использование в котлах двухконтурного типа ограничивается. Некоторые присадки разрушают детали из полипропилена, чугуна, цветных металлов и резины.

Обогревательный прибор представляет собой стальной, чугунный комбинированный или анодированный радиатор, задача которого отдавать свое тепло тем самым обеспечивая в помещении оптимально комфортную температуру. Теплоотдача и инерционность зависят от размеров и материала, из которого изготовлен прибор.

Длину радиатора изменяют, регулируя нужное количество секций.

Необходимое количество радиаторов (I) вычисляют по формуле:

I=S*k1*k2*k3*k4*100/P (шт), где:

S - площадь помещения, (м2); P - паспортное значение мощности одной секции, (Вт); k1 - повышающий коэффициент на стеклопакеты; k2 - понижающий коэффициент потерь, который зависит от площади наружных стен; k3 - зависимый коэффициент от конструкции и утепления кровли (с чердаком или без); k4 - зависимый коэффициент от высоты потолка (k4 = 1, при h = 2,5 м), чем выше межэтажное пространство, тем большее значение поправки.

Воздухоотводчик (кран Маевского) и вентиль-терморегулятор устанавливаются на входе теплоносителя в обогревательный прибор, для обеспечения равномерного расчетного теплосъема. Запорный вентиль монтируется на отводящем патрубке нужен для технического обслуживания.

Трубная обвязка (замкнутый контур) обеспечивает герметичность системы. Для монтажа отопительных систем частного дома используются бесшовные и полипропиленовые трубы с минимальным внутренним сопротивлением.

Задачей трубопровода является распределение, передача и возвращение теплоносителя в котел. Движение потока может быть заторможено шероховатостью внутренней поверхности, изменением диаметров проходного сечения, поворотов. Способ циркуляции (естественной или принудительной) определяется величиной гидравлического сопротивления.

Дополнительные элементы системы обогрева

Расширительный бачок закрытой или открытой системы отопления есть в наличии во всех типах развязок частного дома. Давление, создаваемое в трубопроводе циркуляционном насосом или силой гравитации, изменяет температуру кипения теплоносителя.

Самопроизвольный скачок напора может спровоцировать резкое вскипание воды, а также выделение растворенных газов и многократное увеличение объема, что ведет к разрушению элементов системы отопления. Расширительный бачок позволяет предотвратить подобные проблемы.

Монтаж запорной арматуры в отопительной системе дает возможность отключить участок системы или оборудование, чтобы была возможность провести профилактику, ремонт либо замену. На стояки монтируют шаровые вентили до и после насосов, коллекторов, котла и бойлера.

К предохранительной арматуре относятся обратный и предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик и балансировочный вентиль. Их задача состоит в том, чтобы защитить трубопровод от дросселирующих потоков и гидроударов. Отсекающий клапан прекращает подачу топлива в момент срабатывания датчиков газоанализаторов, отключении электроэнергии и остановки циркуляции через теплообменник.

Регулирующая арматура (электронный или электромеханический регулировочный вентиль, кран-терморегулятор) должна выравнивать показатели в системе отопления. Основным условием для арматуры и соединительных деталей в системе теплоснабжения – фитинг должен обеспечить проходимость теплоносителя с наименьшими потерями напора и герметичностью разветвлений, поворотов и переходов диаметра.

Гидрострелка и распределительный коллектор снижают потери, разделяют гидравлические контуры, увеличивают проходимость и распределяют теплонагрузку. Также служат местом для монтажа измерительных приборов отвечающих за безопасность (датчиков тепла, расходомеров, манометров, термометров). Задачей термодинамической стрелки является обеспечение удаления растворенных газов и взвешенных частиц из теплоносителя.

Задачей циркуляционного насоса в отопительной системе является обеспечение движение потока нагретой воды по замкнутому контуру, из-за этого высота дома не влияет на мощность насоса. В «мокрых» циркуляционных насосах ротор с рабочим колесом располагается в отопительном трубопроводе. В качестве смазки и охлаждения деталей двигателя является рабочая среда. Принцип работы и функциональные особенности насосов зависят от мощности, подачи, КПД и напора.

Циркуляционный насос монтируют обычно на обратном трубопроводе перед котлом или выносят нагнетатель давления на байпас. Инструкцию по монтажу и эксплуатации прибора разрабатывает производитель.

Особенности системы с принудительной циркуляцией

Функционировать в полную силу большая часть современных отопительных систем способна только при создании индивидуальной искусственной циркуляции, такой при которой теплоноситель движется по системе благодаря работе циркуляционного насоса.

Чтобы устроить принудительную циркуляцию отопления двухэтажного строения, есть некоторые предпосылки:

• монтаж трубопровода меньшего диаметра, что облегчает общую сборку разводки;
• обеспечение зональной регулировки (совместно либо вместо общей);
• наличие 2-го и выше этажей никоим образом не влияет на обогрев;
• снижение температуры теплоносителя без изменений параметров теплоотдачи;
• возможность использовать недорогих пластмассовых труб.

К недостаткам относится наличие электропитание – возможны перебои, но этого легко избежать, при использовании резервных ИБП. Проблема более громкого шума, решается при помощи укладки шумоизоляции в бойлерной.

Наиболее подходящим местом врезки циркуляционного насоса там, где температура падает до минимума, то есть перед котлом на обратной линии.

Естественная схема циркуляции – альтернативный вариант.

На данный момент автономные системы отопления с гравитационной циркуляцией, то есть работающей исходя из естественных законов физики, встречаются довольно редко. Принцип работы объясняется разницей плотности холодной и нагретой воды и наличие дополнительного контролирующего устройства – расширительного бака, монтируемый в верхней части стояка с горячей водой.

Особенность сети естественного типа является расположение под наклоном горизонтальных труб (разводящих и обратных) и расположение котла – его монтируют максимально низко. Подача теплоносителя осуществляется через расширительный стояк, сброс остывшей воды (или антифриза) – через обратный.

Если вы задумаетесь над тем, как правильно сделать отопление частного дома своими руками, то помните, что плюсами гравитационной схемы является независимость от электропитания, простота установки, отсутствие шума, которое производит циркуляционный насос. Но обогреть большой коттедж разводкой с принудительной циркуляцией получится быстрее и эффективнее.

Схемы однотрубной и двухтрубной разводки

Выбор вида разводки отопления и теплоносителя происходит во время разработки проекта.

Однотрубная система отопления работает по принципу последовательного подключения радиаторов в разводке контура отопления. Термодинамика процесса основывается на увеличенном диаметре трубопровода (не меньше 32 мм), уклон прямых участков (0,5 % длины) и превышении оси радиатора над центральной линией котла(Н).

Саморегуляция в контуре происходит из-за различия температур между первым/последним радиатором и силе гравитации. Поток идет поочередно через каждый отопительный прибор (обратка предыдущего радиатора является подачей следующего). Температура снижается по мере удаления от источника тепла, а плотность воды наоборот, увеличивается.

Такая разводка, обычно, используют для систем с естественной циркуляцией. Схема однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией открытого типа, образец:

В двухтрубной системе отопления разделены на подающую магистраль и обратный трубопровод. Разводка в две трубы повышает КПД системы, уменьшает тепловые потери и гидравлическое сопротивление. Двухтрубный контур определяет параллельное подключение входного и выходного патрубков отопительного прибора. Температура теплоносителя в радиаторах выравнивается, удаленность от источника тепла не влияет на нагрев.

Двухтрубная лучевая схема разводки отопления с коллектором, фото:

Монтаж вентилей и кранов терморегуляторов позволяет производить замену или ремонт без отключения системы. Добавив гидравлический модуль (стрелка с компланарным коллектором) в двухтрубную систему, можно разделить контуры радиаторы (высоконапорный), теплых полов (низконапорный) и горячего водоснабжения. Минусов при правильном теплотехническом расчете в системе нет.

Особенности верхней и нижней подачи

При нижней подаче теплоносителя в схеме разводки отопления двухэтажного дома подразумевается врезка стояков отопления в кольцо первого этажа (подвала и техподполья).

Разводящая цепь (подача) прокладывается совместно с кольцом обратки. Теплоноситель движется вверх, проходит через радиаторы, и по стоякам обратки опускается собирающий трубопровод, по которому возвращается в котел.

Стояки подачи поднимают выше радиаторов второго этажа объединив воздушной линией, которая оборудована автоматическим клапаном для удаления воздуха из системы. Каждый отопительный прибор оборудуется краном Маевского.

Верхняя разводка отличает направление движения рабочего потока (сверху вниз). Главный стояк (труба, поднимающаяся от котла, через межэтажные перекрытия в центральный расширительный бак) подает теплоноситель в кольцо либо в тупиковые участки верхней разводки.

С чердака опускаются подающие стояки, которые подают в радиаторы горячую воду. Вертикальные стояки собирают теплоноситель в обратный трубопровод, который возвращает теплоноситель в котел.

Верхняя разводка используется в южных областях России. В северных и центральных областях данный метод подачи и распределения теплоносителя требует обустройства теплого чердака.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Двухтрубная вертикальная система (с одновременно нижним и верхним способом подачи) требует проведения постоянной балансировки. При выполнении условий наладки обладает гидравлической и температурной стабильностью при выполнении условий наладки.

Схема вертикальной разводки системы отопления двухэтажного частного дома, пример:

Основой горизонтальной двухтрубной системы отопления двухэтажного дома является коллекторное подключение радиаторов отопления. Гребенка располагается в специальном шкафу заводского изготовления. Полипропиленовые элементы системы укомплектовываются производителем.

Таким образом, по мнению консультантов сайт наиболее эффективная схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией – это двухтрубная разводка с жидким теплоносителем, оборудованная газовым или электрическим котлом и циркуляционным насосом.

Комбинированные системы более результативные, подбор источников тепла зависит от этажности и самой конструкции строения. В любом случае, чтобы составить индивидуальную схему рекомендуется проконсультироваться со специалистом, и сделать окончательный выбор, основываясь на личных предпочтениях. Цена на его услуги не так высока, зато польза бесценна.

Видео пример организации системы отопления с петлей Тихельмана: