Разводка отопления двухэтажного дома. Виды схем отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией Отопление в 2х этажном частном доме

Тепло в доме – важное условие для комфортного проживания. Так что от того, насколько ответственно вы подойдете к планированию , будет зависеть очень многое, начиная от здоровья домочадцев и заканчивая сохранностью всего здания. Тема сегодняшнего разговора – схема отопления 2-х этажного частного дома.

Как минимизировать теплопотери, создать в доме оптимальный температурный режим и при этом сэкономить на материалах и топливе – обо всем этом в нашем материале.

Читайте в статье

Для чего нужна схема отопления 2-х этажного частного дома и ее основные составляющие

Задача подбора оборудования для – не из простых. Для ее решения нужно обладать комплексом инженерных познаний, данными математика и практическим опытом. Профессионалы справляются с проектированием отопления для частного дома за несколько часов. У любителя на это может уйти несколько дней. В этом случае вам пригодится полезная и важная информация о формулах для расчета, типах и видах отопительных систем, особенностях отопительных приборов с разными теплоносителями.

Прежде всего, разберемся, что такое схема отопления. Это графический план, в котором обозначены все места размещения элементов системы отопления и способы их соединения в единую сеть.

В частном доме отопление может иметь только замкнутый контур по понятным причинам, ведь основной источник тепла находится в самом здании.

Самый простой пример схемы – единая замкнутая труба, которая опоясывает здание по периметру. Теплоноситель нагревается в и, постепенно остывая, проходит по контуру, возвращаясь к первоначальной точке чтобы снова согреться. Так раньше делали своими руками частных домов. Схема такого контура предельно проста, и, казалось бы, зачем изобретать что-то новое? Но у этой простой системы были значительные недостатки – полноценно прогревались только первые комнаты на пути от . Тем помещениям, которые находились в конце кольца отопления, не везло. Температурный режим там был неудовлетворительным. На стенках разрасталась плесень, и находится в них длительное время было некомфортно. Кроме того, для полноценного обогрева требовалась объемная , а с ней не установишь мебель к стенкам.

Кроме источника тепла, следует определиться, будет ли контур теплоносителя иметь принудительное или самотечное движение. Этот фактор – тоже один из важнейших в построении схемы. Для естественной циркуляции необходим тщательный расчет уклона трубы и . С принудительной циркуляцией немного проще, движение осуществляется с помощью электронасоса, но тепло в доме будет зависеть от наличия электроэнергии. Жители загородных домовладений знают, что как раз наличие этой электроэнергии зависит от многих факторов и не является гарантированным.

Еще один важный момент для выбора схемы – тип теплоносителя. В его роли может выступать вода, воздух или масло. Если выбор сделан в пользу воздуха – то это, скорее всего, или . Воздух можно обогревать с помощью электроприборов – или инфракрасных излучателей. Вода – наиболее часто используемый вид теплоносителя. Она хорошо держит тепло, легко нагревается. Для сохранности трубопровода в воду добавляют антикоррозийные вещества и устанавливают для сбора осадка.

Совет! Если отопление установлено на даче и обогрев здания носит периодический характер, в воду добавляют антифриз. Так в отсутствие хозяев теплоноситель не замерзнет и не разорвет трубы.

Масляные электрические обогреватели – отличный вариант, если вы можете позволить себе большие расходы на электроэнергию. Они эффективно нагревают помещение, долго держат тепло даже после выключения.

Подобрав тип отопления, особенности , контура и теплоносителя, вы можете приступать к созданию схемы. Вот несколько примеров того, как выглядит проект отопления:

Как выбрать источник тепловой энергии

Чаще всего источник тепловой энергии подбирают не из соображений экономии или удобства, а вынужденно, руководствуясь особенностями расположения жилья и удаленности его от необходимых коммуникаций. Если нет электричества, понятно, что установить электрические обогреватели не получится. Отсутствие магистрали сетевого газа заставит вас сделать выбор в пользу твердого топлива, а отсутствие подъездных путей к дому – и вовсе обратиться к альтернативным источникам энергии. Рассмотрим разные варианты отопления и их особенности.

Отопление частного дома электричеством: основные нюансы

Существует два способа электрического отопления в частном доме:

• с помощью , подключенных к сети;
• с помощью , являющегося частью системы отопления с радиаторами.

Споры о том, что лучше – отдельные калориферы или , продолжаются постоянно. Сторонники электро котлов в качестве аргумента приводят длительное сохранение тепла в системе. То есть традиционный теплоноситель медленно остывает, и, следовательно, такая система более эффективна и экономична. С другой стороны, конвекторы и масляные обогреватели нагревают комнату гораздо быстрее, а инфракрасные излучатели согревают предметы в помещении, каждый из которых становится своеобразной батареей.

Все бы хорошо, но учтите, что при выборе такого отопления вы попадаете в прямую зависимость от поставщика электроэнергии, а они, как говорилось выше, порой подводят.

Кроме того, электросеть в доме должна быть готова к такой нагрузке, ведь приборы отопления потребляют большое количество киловатт. То есть, хоть и не надо создавать проект отопления, придется тщательно подойти к разработке проекта электроснабжения жилища.

И последняя сложность, с которой придется столкнуться: стоимость электричества. На сегодняшний день расценки на электроэнергию достаточно высоки, не смотря на то, что наше государство производит его в огромных количествах, достаточных даже для продажи за рубеж. Такое отопление влетит вам в копеечку.

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.

Варианты циркуляции в системе

Мы уже затронули тему принудительной или естественной циркуляции в закрытых и открытых системах. Следует дополнить, что принцип естественного движения теплоносителя подходит лишь для систем, обогревающих небольшие площади и оборудованных маломощными котлами. Максимальная длина трубопровода в таком контуре – 30 метров. Гравитационные системы отопления двухэтажных домов – большая редкость. Коэффициент полезного действия у такого отопления ниже, чем у конструкций с насосом.

Сравним основные плюсы и минусы обогрева с естественной или принудительной циркуляцией:

Естественная	Принудительная
Плюсы
Не зависит от источника электроэнергии	Можно использовать в помещениях со сложной геометрией и располагать трубы, исходя из соображений максимальной эстетичности
Экономична, так как не нуждается в дополнительном насосе	Удобно регулировать температурный режим в помещении
Не издает посторонних шумов и вибрации	Можно использовать для многоэтажных зданий
Простота в установке и обслуживании	Работает с трубопроводом небольшого диаметра
Работает еще какое-то время после отключения котла	Имеет длительный срок эксплуатации
Минусы
Долго нагревается	Шум насоса во время работы
Не может использовать полимерные трубы	Зависимость от источника электроэнергии
Не подходит для многоэтажных зданий
Схемы
Схема отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией	Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома

Типы разводки их особенности

Схема разводки системы отопления в частном доме – результат работы инженерной мысли, не стоит недооценивать этот процесс.

Разводки можно условно поделить на три категории:

• по направлению на вертикальные или горизонтальные;
• по трубопроводу на двухтрубные или однотрубные;
• по направлению движения на тупиковые и встречные.

В проекте отопления двухэтажного дома должны присутствовать два вида из перечисленных категорий. Нельзя сказать, что какие-то из указанных видов являются хорошими или плохими, в каждом конкретном случае следует подбирать оптимальный вариант. Но как это сделать?

Первый выбор – однотрубная или двухтрубная разводка отопления в частном доме? В этом вопросе мнения расходятся кардинально, и следует изучить все аргументы, прежде чем прийти к решению.

Как выглядят однотрубные системы

Однотрубная система отопления частного дома выглядит как один контур с котлом и радиаторами. Он идеально подходит для строения в один этаж. Здесь всего один стояк, к которому подсоединены все остальные приборы.

Однотрубная система может быть горизонтальной или вертикальной, в зависимости от расположения стояка.

Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой:

Если такой тип системы применяется для двухэтажного строения, используют вертикальный стояк. Схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома с вертикальным стояком:

Преимущества и недостатки однотрубной разводки:

К сведению! Современные радиаторы имеют регуляторы и клапаны, которые позволяют регулировать температуру даже при однотрубной разводке.

Что представляют собой двухтрубные системы

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой дает теплоносителю подняться вверх и далее перемещаться к каждому радиатору по отдельности. Таким образом, к каждой подходит два трубопровода с входящим и исходящим потоком.

Пример схемы двухтрубной системы отопления двухэтажного частного дома:

Преимущества и недостатки такого контура:

К сведению! Специалисты по системам отопления рекомендуют устанавливать на каждом радиаторе термокраны и сливные краны для срочного ремонта.

Немецкая практичность: схема Тихельмана

Инженер из Германии Альберт Тихельман первым предложил изменить принцип работы обратки в системе отопления. Смысл системы Тихельмана в двухэтажном доме в том, что все контуры циркуляции имеют одинаковую протяженность, что позволяет поддерживать постоянное равномерное давление.

Схема Тихельмана для двухэтажного дома:

Конструкция Тихельмана должна охватывать все здание, объединяя этажи. Специалисты рекомендуют дополнительно установить на каждом этаже насос для циркуляции теплоносителя. Некоторые рекомендуют устанавливать один общий вертикальный стояк и уже от него делать разводку по этажам. Для лучшей регулировки температурного режима в помещениях в контуре устанавливаются балансировочные краны. Они позволяют производить точную поэтажную настройку.

Что хорошо и что плохо в петле Тихельмана на два этажа:

Сейчас система Тихельмана – одна из самых популярных среди владельцев загородных домовладений.

Современный стиль: схема «Ленинградка»

В классической системе отопления «Ленинградка» для двухэтажного дома батареи отопления выставляют на одном уровне по периметру здания. По расположению трубопровода она может быть вертикальной или горизонтальной. Для двухэтажного здания характерно использование вертикального трубопровода. Его сложнее монтировать, но эффективность работы такой системы намного выше горизонтальной.

Ленинградская система отопления, схема для двухэтажного дома:

В современном проектировании подобных систем активно используются , фитинги, и другое дополнительное оборудование, которое значительно повышает КПД контура. Для циркуляции теплоносителя можно использовать насос, но «Ленинградка» справится и с естественной циркуляцией.

Преимущества и недостатки схемы:

Коллекторная система отопления: особенности и преимущества

У коллекторной схемы отопления двухэтажного дома есть главная отличительная особенность: к каждой батарее идет собственная подводка. Это дает возможность регулировать нагрев каждого радиатора или вовсе его отключить при необходимости. Основной элемент такого контура – коллектор. Это фрагмент трубы большого диаметра с одним входом и множеством исходящих трубок. К каждому выходу можно подключить свой контур.

Схема коллекторного контура:

Теперь о преимуществах и недостатках такой системы:

Чтобы лучше представить себе особенности коллекторного отопления двухэтажного дома, видео материал по теме:

Лучевая система отопления и ее схема

Использование лучевой системы отопления двухэтажного дома – один из самых эффективных вариантов. Он гарантированно обеспечит ваше жилище теплом и при этом позволит сэкономить на энергии. В этом случае потребуется установить не один, а несколько коллекторов, по одному на этаж. И, кроме того, на каждый этаж монтируется своя и подающая и обратная ветка.

Важно! Для лучевого отопления дома важно тщательно утеплить стены.

Положительные и отрицательные моменты:

Лучевая система отлично подходит для многоэтажных конструкций. Не смысла устанавливать ее в с небольшим количеством помещений.

Теплотехнический расчет системы отопления: для чего он нужен

Признак профессионального подхода к разработке схемы отопления – расчет теплопотерь. Нужно ли делать его, если речь идет всего лишь о частном домовладении в пару этажей?

Что даст нам такой расчет:

• установим, какой мощности потребуется котел;
• рассчитаем количество радиаторов для каждой комнаты;
• узнаем, в какую сумму будет обходиться обогрев дома;
• поймем, как можно избежать теплопотерь;
• определим вероятность разрушения стройматериалов и отделки от сырости и перепадов температур.

Сложность только в том, что трудно сделать расчет отопления частного дома своими руками. На это уйдет много времени и нервов. Так что, приступая к расчетам, запаситесь терпением и калькуляторами, упрощающими процесс.

Расчет мощности котла отопления по площади дома, формула

Если вы ошибетесь с выбором котла, учтите, что результатом будет перерасход топлива и уменьшение срока эксплуатации системы. Если котел работает на твердом топливе, то придется гораздо чаще производить его чистку.

Совет! Рассчитывая необходимую мощность котла, заложите небольшой запас на случай экстремального понижения температуры.

Перед началом расчет следует определить возможные теплопотери здания. Это очень сложная часть работы, требующая учитывать множество показателей.

На размеры теплопотерь влияют материалы стен, и . Следует учитывать наличие теплых полов и тип применяемой разводки. Организации, профессионально занимающиеся подобными расчетами, учитывают даже бытовую технику в доме, от которой может производится тепло в процессе эксплуатации. Но такая точность, в принципе, ни к чему.

В упрощенном варианте считается, что для средней полосы достаточно одного киловатта тепловой энергии для обогрева десяти квадратных метров площади. Таким образом, если площадь вашего дома, например, 100 квадратов, то следует прибрести котел с мощностью 10 киловатт. Такая норма соответствует стандартным помещениям со стандартной высотой потолков. Если же дом имеет нестандартные габариты, придется все же заняться расчетами.

Если дело всего лишь в высоких потолках, поступите просто: рассчитайте и примените коэффициент. Если взять за единицу стандартную высоту в 270 сантиметров, то при высоте, к примеру, в 320 сантиметров вы получите коэффициент 1.2. Его и применяйте. Таким образом, умножая наши десять киловатт (при ста квадратах) на 1.2 получим требуемую мощность в 12 киловатт.

Еще один важный коэффициент – климатический. То есть 1 киловатт – это для средней полосы России. А для северных регионов потребуется минимум 2, для подмосковья – 1.5, для юга – 0,9. При расчете следует это учитывать. Бак может стоять в любом удобном месте и от того, насколько удачно вы подберете его объем, будет зависеть эффективность работы отопления и отсутствие аварийных ситуаций

Для расчета потребуется вычислить полный объем контура с и радиаторами. В технической документации батарей есть указание на объем теплоносителя. Остается только посчитать объем трубопровода, используя формулы для шестого класса общеобразовательной школы. Понятно, что совершенно точной цифры вы не получите, да это и не важно. Возвращаясь к теме упрощенных расчетов, отметим, что в среднем на 1 киловатт мощности котла приходится примерно 15 литров теплоносителя при условии использования современного оборудования. То есть для нашего гипотетического дома в 100 квадратов и котла в 10 киловатт потребуется 150 литров воды. Дальше нужно применить формулу: Гидравлическое сопротивление рассчитать довольно сложно. Потребуется формула:

H=1,3×(В1С1+В2С2+А1+А2+…+АN)/10000 , где

А – сопротивление отдельных узлов системы;

В – потери давления в контуре подачи и обратки;

С – длина трубопровода обратки и подачи.

Если вам удалось получить из технической документации элементов системы все эти показатели – приз в студию. И в качестве поощрения – окончательная формула для расчета производительности мотора:

Q=0,86×Р/(TF-TR) , где

Р – тепловая мощность;

TF – температура подачи теплоносителя;

TR – температура на выходе.

Можете воспользоваться двумя несложными калькуляторами для расчетов.

Система автономного отопления частного загородного дома – сама по себе является весьма непростым по планированию и практическому воплощению проектом. Требуется учесть массу нюансов, провести необходимые теплотехнические расчёты, правильно выбрать все требуемое для системы оборудование по типу и техническим характеристикам, определиться со схемами его установки и прокладки необходимых коммуникаций, грамотно осуществить монтаж и провестипуско-наладочные работы. Все это делается для того, чтобы создание в жилых помещениях наиболее оптимального микроклимата в полной мере сочеталось с простотой эксплуатации системы отопления, безотказностью ее работы и, в обязательном порядке — с максимально возможной экономичностью.

Ну а если разрабатывается схема отопления 2 х этажного частного дома, то задача становится еще сложнее. Мало того что возрастает количество помещений и протяженность тепловых трасс. Важно добиться необходимого равномерного распределения тепла по всем помещениям, вне зависимости от того, на каком этаже они расположены и какую имеют площадь.

В настоящей публикации будут рассмотрены основные элементы системы отопления частного дома и приведены несколько схем, которые уже проверены в эксплуатации. Безусловно, необходимо упомянуть о преимуществах и недостатках каждого из вариантов.

Какие существуют системы отопления?

Прежде всего необходимо рассмотреть и сравнить две базовые схемы – системы отопления открытого и закрытого типа. В чем их главное различие?

По трубам циркулирует теплоноситель – жидкость с высокой теплоёмкостью , переносящая тепловую энергию от места нагрева – отопительного котла, к точкам теплообмена – радиаторам, конвекторам, контурам теплых полов и т.п . Как и любое физическое тело, жидкость имеет свойство расширения при повышении температуры. Но, в отличие, например, газов, она является несжимаемым веществом, то есть появляющимся излишкам объема нудно предусмотреть место, чтобы давление в трубах, по законам термодинамики, не возрастало до критических величин.

Для этого в любой системе отопления с жидким теплоносителем предусматривается расширительный бак. Его конструкция и место установки и предопределяет разделение отопительных систем на закрытые и открытые.

• Принцип устройства открытой системы отопления показан на схеме:

1 – отопительный котел .

2 – труба (стояк) подачи.

3 – расширительный бак открытого типа.

4 – радиаторы отопления.

5 – труба «обратки»

6 – насосный узел.

Расширительный бак представляет собой открытую емкость заводского или кустарного производства. Он имеет входной патрубок, который подключен к подающему стояку. Может дополняться патрубками для предохранения от перелива при заполнении системы, для восполнения недостатка теплоносителя (воды).

Главное условие – расширительный бак сам по себе должен быть установлен в самой высшей точке системы. Это нужно, во-первых, для того, чтобы излишки теплоносителя попросту не переливались наружу по правилу сообщающихся сосудов, а во-вторых, он служит эффективным возхдухоотводчиком – все пузырьки газа, образовавшиеся при работе системы, поднимаются наверх и свободно выходят в атмосферу.

Под № 6 на схеме показан насосный узел. Хотя очень часто системы открытого типа организуют по принципу естественной циркуляции теплоносителя, установка насоса – никогда не помешает. Тем более, если обвязать его правильно, с обводной петлей и запорными кранами – это даст возможность по мере необходимости переключаться с естественной циркуляции на принудительную и обратно.

К слову, установка открытого расширительного бака именно в верхней точке трубы подачи – вовсе не является каким-то обязательным правилом. Здесь возможны варианты, выбор которых производится исходя из специфических особенностей конкретной системы отопления:

а – бачок расположен в высшей точке главной трубы подачи, отходящей от котла. Можно сказать – классический вариант

б – расширительный бачок связан трубой с «обраткой». Иногда приходится прибегать к такому расположению, хотя у него есть существенный недостаток – бачок не выполняем в полной мере функции воздухоотводчик , и чтобы избежать газовых пробок, такое устройство придётся устанавливать специальные краны на стояках или непосредственно на радиаторах отопления.

в – бачок установлен на дальнем стояке подачи.

г – редко встречающееся расположение бачка с насосным узлом непосредственно после него на трубе подачи.

• Ниже приведена схема системы отопления закрытого типа:

Нумерация общих элементов сохранена по аналогии с предыдущей схемой. В чем главные отличия?

В системе установлен герметичный расширительный бак (7), имеющий особую конструкцию. Он разделен особой эластичной мембраной на две половины – водяную и воздушную камеру.

Работает такой бачок очень просто. При температурном расширении теплоносителя его излишки попадают в закрытый бак, увеличивая в объеме водяную камеру за счет растяжения или деформации мембраны. Соответственно, в противоположной воздушной камере возрастает давление. При снижении температуры давление воздуха выталкивает жидкий теплоноситель обратно в трубы системы.

Такой расширительный бак может быть установлен практически в любой точке системы отопления. Очень часто его располагают в непосредственной близости к котлу на трубе «обратки».

Так как система полностью герметична, следует обезопаситься от критического возрастания давления в ней при нештатных ситуациях. Это обуславливает обязательность еще одного элемента – предохранительного клапана , настроенного на определенный порог срабатывания. Обычно это устройство входит в состав так называемой «группы безопасности» (на схеме — №8). Ее стандартная комплектация включает:

«Группа безопасности» в сборе

1 – контрольно–измерительный прибор для визуального отслеживания состояния системы: манометр или совмещенное устройство – манометр-термометр.

2 – автоматический воздухоотводчик .

3 – предохранительный клапан с предустановкой верхнего порога давления или с возможностью самостоятельного регулирования этого параметра.

Группа безопасности обычно размещается таким образом, чтобы обеспечивалась простота контроля за состоянием системы. Нередко ее устанавливают прямо около котла. В этом случае верхние участки системы отопления потребуют дополнительных воздухоотводчиков на стояках или на радиаторах.

Системы с естественной и принудительной циркуляцией

О принципах естественной и принудительной циркуляции уже вскользь упоминалось, но стоит их рассмотреть поближе.

• Естественное перемещение теплоносителя по контурам отопления объясняется законами физики – разницей в плотности горячей и охлаждённой жидкости. Чтобы понять принцип, взглянем на схему:

1 – точка первичного теплообмена, котел , где остывший теплоноситель получает нагрев за счет внешних источников энергии.

2 – труба подачи разогретого теплоносителя.

3 – точка вторичного теплообмена – радиатор отопления, установленный в помещении. Он должен располагаться выше котла на величину h .

4 – труба « обрати, идущая от радиаторов к котлу.

Плотность горячей жидкости (Ргор ) всегда значительно меньше, чем охлажденной (Рохл ). Нагретый теплоноситель, таким образом, не может оказывать какого-либо значимого воздействия на более плотную субстанцию. Поэтому можно условно убрать верхнюю « красную« часть схемы, и рассмотреть процессы в трубе «обратки».

Получаются «классические» сообщающиеся сосуды, один из которых расположен выше другого. Такая гидравлическая система всегда стремится к равновесию – к обеспечению равного уровня в обоих сосудах . За счет превышения одного над другим в трубе обратки возникает постоянный ток жидкости в сторону котла. Такого естественным путем созданного напора при правильном планировании разводки достаточно для общей циркуляции теплоносителя по замкнутому контуру отопления.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что такое

Чем больше величина превышения радиаторов над котлом (h), тем активнее естественное движение жидкости, но она не должна превышать 3 метров. Очень часто, чтобы добиться оптимального расположения, котел устанавливают в подвальном или цокольном помещении. Если это сделать невозможно, то стараются несколько понизить уровень пола в котельной.

Чтобы облегчить и стабилизировать естественную циркуляцию, ей помогают и гравитацией – все трубы контура располагают с уклоном (от 5 до 10 мм на погонный метр).

• Система принудительной циркуляции предусматривает обязательную установку специального электрического насоса необходимой производительности.

Как уже упоминалось, система может быть комбинированной – правильно обвязанный насос позволит проводить переключение с одного принципа циркуляции на иной. Это особо важно в тех случаях, когда подача электроэнергии в районе проживания не отличается стабильностью.

Оптимальным местом расположения насоса считается труба «обратки» перед входом в котел . Это, безусловно, не догма, но на этом участке он в меньшей степени будет подвержен влиянию высоких температур теплоносителя и прослужит дольше. В настоящее время все чаще приобретаются , которые конструктивно уже содержат циркуляционный насос с нужными параметрами.

Преимущества и недостатки различных систем

Прежде всего, нужно отметить, что нет четкого разделения систем сразу по двум упомянутым параметрам. Так, открытая система может работать по принципам как естественной, так и принудительной циркуляции, в зависимости от своих конструктивных особенностей. То же самое в определенной мере можно сказать и о закрытой герметичной системе, хотя уже — с определёнными допущениями.

Но если рассматривать представленные в интернете проекты, то можно заметить, что открытая система чаще предполагает естественную циркуляцию или комбинированную, с возможностью переключения. Закрытые схемы отопления чаще всего предусматривают установку принудительной циркуляции – так они работают корректнее и легче поддаются регулировкам.

Так, рассмотрим основные преимущества и недостатки обеих систем.

Вначале – о достоинствах открытой системы с естественной циркуляцией.

• В системе открытого типа расширительный бак выполняет сразу несколько функций.

— Такая схема не требует установки группы безопасности, так как давление никогда не может достичь критических значений.

— Установка расширительного бака в высшей точке на трубе подачи обеспечивает самопроизвольный выход скопившихся газовых пузырьков. Чаще всего – этого вполне достаточно, и установки дополнительных воздухоотводчиков не потребуется.

• Система – чрезвычайно надежна в плане эксплуатации, так как не содержит сложных узлов. По сути, срок ее «жизни» определяется только лишь состоянием труб и радиаторов.
• Нет полной зависимости от подачи электропитания, не расходуется электроэнергия.
• Отсутствие электромеханических узлов – это бесшумность функционирования отопления.
• Ничто не мешает оснастить систему принудительной циркуляцией.
• Система обладает интересным свойством саморегуляции – интенсивность циркуляции теплоносителя зависит от скорости его остывания в радиаторах, то есть от температуры воздуха в помещениях. Чем выше нагрев, тем ниже скорость потока. Это зачастую позволяет сбалансировать систему без применения сложных регулировочных устройств.

Теперь – о ее недостатках :

• Правило установки расширительного бака в высшей точке часто приводит к необходимости его расположения в чердачном помещении. Если чердак холодный, то потребуется обязательная надежная термоизоляция бака – для предотвращения серьезных тепловых потерь и во избежание замерзания при низких зимних температурах.
• Отрытый бак не препятствует контакту теплоносителя с атмосферой. А это, в свою очередь, влечет два негативных момента :

— Во-первых, теплоноситель испаряется, значит, нужно следить за его уровнем. Кроме того, это ограничивает хозяев в выборе теплоносителя – испарение антифриза влечет определенные материальные затраты. Мало того, может измениться и концентрация химических составляющих, а для некоторых котлов (например, электролитных) это недопустимо.

— Во-вторых, жидкость постоянно насыщается кислородом из воздуха. Это приводит к активизации коррозионных процессов (особенно страдают стальные и алюминиевые радиаторы). И второй негатив – повышенное газообразование в процессе нагрева.

Алюминиевые радиаторы для открытых систем отопления — малопригодны

• Такая система вызывает определенные сложности при монтаже — требуется обязательное выдерживание требуемого уровня уклона. Кроме того, потребуются трубы разного диаметра, в том числе – большого, так как для каждого участка при естественной циркуляции нужно соблюсти нужное сечение. Это обстоятельств также осложняет монтаж и приводит к существенным материальным затратам, особенно при использовании металлических труб.
• Возможности такой системы весьма ограничены – при слишком большой удалённости от котла гидравлическое сопротивление труб может быть выше, чем создаваемый естественный напор жидкости, и циркуляция станет невозможной. Кстати, это полностью исключает и возможность использования «теплых полов» без специального дополнительного оборудования.
• Система – весьма инертна, особенно при «холодном запуске». Требуется серьёзный стартовый «импульс», то есть пуск к отла на большую мощность, чтобы обеспечить начало циркуляции жидкости. По тем же причинам – есть определенные сложности в тонкой балансировке системы по этажам и помещениям.

А сейчас взглянем на закрытую систему с принудительной циркуляцией.

Ее достоинства :

• При условии правильного подбора циркуляционного насоса система не ограничена ни этажностью здания, ни размером в плане.
• Принудительная циркуляция обеспечивает более быстрый и равномерный нагрев радиаторов при пуске. Она значительно легче поддаётся тонким регулировкам.
• Испарения теплоносителя и его насыщения кислородом не происходит. Нет ограничений ни по типу жидкости, ни по разновидности радиаторов.
• Герметичность системы предотвращает попадание воздуха в трубы и радиаторы. Газообразование в жидкости со временем постепенно сходит на нет, и легко устраняется воздухоотводчиками .
• Есть возможность использования труб меньшего диаметра. При их монтаже не требуется соблюдения уклона.
• Расширительный бак можно установить в любом удобном для хозяев месте в отапливаемом помещении — полностью исключается вероятность его замерзания.
• Разница температур на выходе из котла и в «обратке» при стабильной работе отопления – существенно меньше. Это обстоятельство значительно повышает срок службы оборудования.
• Такая система – наиболее гибкая в плане использования отопительных приборов. Она подойдет и для «классических» радиаторов, и для конвекторов и «тепловых завес», настенных или скрытых, и для контуров «теплого пола».

Недостатков немного, но они все же есть:

• Для корректной работы потребуется провести предварительный расчет всех составляющих системы – котла, радиаторов, циркуляционного насоса, расширительного бака, чтобы добиться полной согласованности их функционирования.
• Невозможно обойтись без установки «группы безопасности».
• Пожалуй, самый главный недостаток – зависимость от стабильности подачи электроэнергии.

Скорее всего, это потребует приобретения и установки источников бесперебойного питания (если конструкция не предполагает возможности переключения на естественную циркуляцию при энергонезависимом котле).

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют

Схемы разводки в двухэтажном доме

Как развести трубы отопления по двухэтажному дому? Существует несколько схем, от самых простых до до статочно сложных.

Прежде всего, нужно определиться, будет система одно трубной или двухтрубной.

• Пример однотрубной системы показан на рисунке-схеме:

Однотрубная система — самая несовершенная

Радиаторы отопления как будто « нанизаны» на одну трубу, которая закольцована от выхода к входу в котел и по которой осуществляется и подача, и отвод теплоносителя. Очевидные преимущества такой схемы – ее простота и минимальный расход материалов при монтаже. На это, увы, ее достоинства и заканчиваются.

Совершенно очевидно, что от радиатора к радиатору температура жидкости падает. Таким образом, в помещениях, расположенных ближе к котельной, температура батарей будет существенно выше, чем в комнатах, расположенных дальше. Конечно, это можно в какой-то мере компенсировать разным количеством обогревательных секций, но видится это только в небольших по площади домах. Если учесть, что речь в статье идет о двухэтажном здании, то вряд ли такая схема станет оптимальным решением.

Часть проблем решается при монтаже однотрубной системы – « ленинградки», схема которой показана на рисунке ниже. Вход и вывод каждой батареи в этом случае соединены между собой перемычкой-байпасом, и потери тепла по мере удаления от котла уже не так значительны.

Схема «ленинградка» позволяет устранить часть проблем

«Ленинградка» поддается и еще большей модернизации. Так, на байпасе можно установить регулировочный вентиль. Такие же вентили можно установить и на одном или даже обоих патрубках радиатора (показаны стрелками). Это сразу открывает широкие возможности в более тонкой настройке системы отопления для каждого помещения в отдельности. Появляется доступ к каждому радиатору – его можно в случае необходимости попросту отключить или снять для замены, нисколько не нарушая при этом работоспособности всего контура.

Усовершенствованная «ленинградка» с запорными и балансировочными вентилями

Кстати, своей гибкостью, простотой, малым расходом труб «ленинградка» завоевала огромную популярность – ее часто можно встретить и в одноэтажных домах (особенно с выраженно большим периметром стен), и в многоэтажках. Вполне она подойдёт и для двухэтажного особняка.

И все же недостатков она не лишена. Полностью исключается возможность подключения к ней контуров теплого пола, полотенцесушителей и т.п . Кроме того, взаимное расположение помещений, дверей, выходов на балконы и т.п . не всегда позволяют протянуть трубы по всему периметру, а «ленинградка» в конечном счете должна представлять собой замкнутое кольцо.

• Двухтрубная система отопления – намного совершеннее. Хотя она и потребует большего расхода материалов и будет сложнее в монтаже, но все предпочтительнее остановиться на ней.

По сути она приставляет собой идущие параллельно друг другу трубы подачи и «обратки». Радиаторы при этом связаны патрубками с каждой из них . Пример показан на схеме:

Радиаторы подключены к трубам подачи и обратки параллельно, и каждый из них никоим образом не влияет на работу других. Каждую «точку» можно очень точно настроить индивидуально – для этого применяют байпасы-перемычки (поз. 1), на которые можно установить балансировочные вентили (поз. 2) или даже трехходовые регулировочные краны-терморегуляторы (поз. 3), постоянно поддерживающие стабильную температуру нагрева конкретной батареи.

Преимущества двухтрубной системы неоспоримы:

• Выдерживается общая температура нагрева на входе во все радиаторы.
• Существенно уменьшаются суммарные потери давления от гидравлического сопротивления труб. Это означает, что можно установить насос меньшей мощности.
• Любой из радиаторов можно отключить или даже снять для ремонта или замены – это не окажет влияния на систему в целом.
• Система очень универсальна, и к ней вполне можно подключать любые приборы теплообмена – радиаторы, теплые полы (через специальные коллекторные шкафы), конвекторы, фанкойлы и т.п .

Пожалуй, единственным недостатком двухтрубной системы является ее материалоемкость и сложность монтажа. Кроме того, расчетов при ее проектировании тоже прибавится.

Одним из сложных, но очень эффективных в работе вариантов двухтрубной системы является коллекторная или лучевая разводка. В этом случае от двух коллекторов – подачи и обратки, к каждому радиатору протянуты две индивидуальные трубы. Это безусловно, во много раз усложняет монтаж – и материала потребуется несравнимо больше, и спрятать коллекторную разводку тяжелее (обычно ее размещают под поверхностью пола). Но зато регулировка такой схемы отличается высокой точностью, и может проводиться с одного места – из коллекторного шкафа, оснащенного всем необходимым регулировочным и предохранительным оборудованием.

Кстати говоря, в масштабах двухэтажной постройки очень часто приходится прибегать к комбинированию схем подключения, двухтрубной и однотрубной, на отдельных участках, там, где это выгоднее и проще с точки зрения монтажа, и не оказывает влияния на общую эффективность отопления.

Следующий важный вопрос – поэтажная разводка труб.

Используются два основных варианта. Первый — это система вертикальных стояков, каждый их которых обеспечивает теплом одновременно оба этажа. А второй — схема с так называемыми горизонтальными стояками (вернее их будет назвать «лежаками»), в которой каждый этаж имеет собственную разводку.

Пример разводки со стояками показан на рисунке:

В данном варианте представлены стояки с нижней разводкой. От горизонтальных лежаков первого этажа понимаются вверх тр убы подачи, и сюда же возвращаются «обратки». В этом случае в верхней оконечности каждого стояка целесообразно будет разместить воздухоотводчик .

Существует и иной вариант – стояки с верхней подачей. В этом случае выходящая их котла труба подачи сразу поднимается вверх , уже на втором этаже или даже в верхнем техническом помещении к ней подключаются вертикальные стояки, пронизывающие строение сверху донизу .

Схема со стояками удобна в том случае, если планировка этажей во многом совпадает, и радиаторы расположены один над другим . Кроме того, именно этот вариант будет оптимальным тогда, когда принято решение все же применить открытую систему отопления с естественной циркуляцией – в данном случае важнейшей задачей является минимизация протяженности горизонтальных (наклонных) участков, а стояки не оказывают серьезного сопротивления течению теплоносителя сверху вниз.

Пример такой системы приведен на следующей схеме:

От котла (поз.1) поднимается общая труба подачи большого диаметра, которая входит в расширительный бак большого объема (поз. 3), расположенный в верхней точке системы примерно по центру между стояками. Решение достаточно интересное – расширительный бак одновременно играет роль своеобразного коллектора, от которого лучами во все стороны расходятся трубы подачи на вертикальные стояки. К стоякам подключены радиаторы обоих этажей (поз. 4), точную регулировку которых осуществляют специальными вентилями (поз. 5).

Как уже упоминалось, системы с естественной циркуляцией достаточно требовательны к точному подбору условных диаметров труб. На схеме эти показаны буквенными обозначениями:

a — dy = 65 мм

b — dy = 50 мм

c — dy = 32 мм

d — dy = 25 мм

е — dy = 20 мм

Недостатком системы со стояками принято считать достаточно сложное ее исполнение – придется организовывать несколько межэтажных переходов через перекрытие. Кроме того, вертикальные стояки практически невозможно «убрать с глаз» - это бывает важно тем хозяевам , у которых декоративная отделка комнат стоит в приоритете.

Пример двухтрубной системы с индивидуальной разводкой для каждого этажа показан на следующей схеме:

Здесь – всего два расположенных рядом вертикальных стояка – для подачи и для «обратки». Такой принцип выглядит достаточно рационально с точки зрения монтажа, позволяет полностью отключать целый этаж в случае, если он по каким-либо причинам временно не используется. Кроме того, подбная установка труб позволяет почти полностью скрыть их из виду, закрыв напольным покрытием и оставив наружи лишь входные и выходные патрубки радиаторов.

По сути, на каждом этаже может применяться своя схема, в зависимости от плана расположения комнат. Существует немало вариантов расположения труб и подключения радиаторов при поэтажной разводке. Некоторые из них показаны на схеме, где проведено условное разделение на три этажа.

• Условный первый этаж – применена несложная в исполнении двухтрубная разводка «тупикового» типа со встречным движением теплоносителя. Схема имеет свои особенности. Подающие и обратные трубы монтируются параллельно друг другу до самого конца ветки (веток может быть несколько – на схеме показаны две). Диаметр тр уб постепенно сужается от радиатора к радиатору . Очень важно предусмотреть балансировочные вентили, иначе радиаторы, установленные ближе к котлу, способны замкнуть ток теплоносителя через себя, оставляя непрогретыми последующие точки теплообмена.
• На втором этаже показана так называемая «петля Тихельмана » . Очень удачная схема, в которой потоки в подаче и «обратке» идут в одном направлении. Предусматривается диагональное подключение батарей – вход сверху и выход снизу – это считается оптимальным с точки зрения теплоотдачи. Очень часто при такой схеме даже не требуется балансировки радиаторов. Но есть важное условие – трубы должны обязательно быть одного диаметра.
• Третий этаж оборудован по уже упоминавшейся коллекторной схеме. От двух коллекторов идет индивидуальная разводка к каждому радиатору трубами строго одного диаметра. Система – самая удобная в точной настройке. Именно ее следует использовать, если планируется монтаж контуров «теплого пола». Желательно, чтобы коллекторы располагались максимально близко к центру этажа – для выдерживания примерной соразмерности длин всех отходящих от них «лучей».

Существует немало иных вариантов разводок в двухэтажном доме, и все их рассмотреть в масштабе одной статьи не получится. Кроме того, многое зависит от «геометрии», архитектурных особенностей дома, и разработать «универсальные рецепты» - попросту невозможно. В таких вопросах лучше довериться опытным специалистам – они помогут правильно подобрать схему к конкретным условиям.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет

Видео: полезная информация по схемам радиаторного отопления

Основы расчета главных элементов системы отопления

Мало определиться с типом системы отопления и схемой прокладки труб – необходимо четко определиться с эксплуатационными параметрами, чтобы правильно приобрести и установить основные необходимые ее элементы – обогревательный котел , радиаторы отопления, расширительный бак, циркуляционный насос.

Как рассчитать требуемую мощность котла?

Существует немало методик расчёта этого показателя. Очень часто можно встретить рекомендации исходить из общей площади отапливаемых помещений в доме, а потом провести вычисления из расчета 100 Вт на 1 м².

Такая рекомендация имеет право на жизнь, и может дать общее представление о требуемой тепловой мощности. Однако, она скорее подходит для очень усредненных у условий, и не учитывает целого ряда важных особенностей, которые напрямую влияют на теплопотери дома. Поэтому лучше не полениться, и провести расчет более тщательно.

Лучше всего к делу подойти следующим образом. Для начала – начертить таблицу, в которой поэтажно перечислить все помещения, где будут устанавливаться отопительные приборы. Например, это может выглядеть так:

Имея перед глазами план дома и располагая информацией об особенностях своего жилья, прогулявшись по нему, в случае необходимости, с рулеткой, будет совсем несложно собрать все необходимые данные для расчетов .

Затем останется засесть за вычисления. Но не станем утомлять читателей длинной формулой и таблицами коэффициентов. В двух словах – расчет проводится, исходя их уже упомянутого норматива в 100 Вт/м². Но при этом учитывается множество поправок, которые влияют на требуемую мощность отопительной системы для поддержания комфортной температуры и компенсации тепловых потерь. Все эти поправочные коэффициенты внесены в предлагаемый вниманию калькулятор – необходимо лишь ввести запрашиваемые данные и получить результат.

Калькулятор расчета требуемой тепловой мощности котла отопления

Расчет проводится для каждого помещения в отдельности и результат вписывается в таблицу. А затем останется только найти сумму — это и будет минимальной тепловой мощностью, которую должен выдавать отопительный котел . Естественно, при выборе модели можно заложить еще и «резерв», порядка 20%.

Убедитесь, что с помощью калькулятора расчет займет совсем немного времени!

Двухэтажные дома и дома с мансардой популярны. Схемы отопления таких домов разработаны специалистами давно, проверены многократно, их главные моменты перекочевывают из проекта в проект.

Руководствуясь проектом, отопление в двухэтажном доме создать не сложно. Но что делать если проекта нет?

Отопление двухэтажного дома настолько несложное, что «мастеровые» делают его, проектируя буквально «на ходу». Применяя типовые схемы, приемы, методы, которые позволяют создать правильное отопление.

Нет особых препятствий, чтобы сделать отопление в двухэтажном доме своими руками. Или руководить работой «чужих рук» самостоятельно. Вся выполняемая работа по монтажу отопления не сложная.

В первую очередь важно не допустить кардинальных «промахов и ляпсусов». Тогда система в двухэтажном доме будет работать правильно и стабильно. Что же в первую очередь необходимо учитывать…

Что не следует делать при монтаже отопления в двухэтажном доме

В первую очередь стоит руководствоваться современными представлениями.

• Схемы отопления должны быть обычными двухтрубными.
  Последовательная, Однотрубная, Самотечная, «всякая там Ленинградка», — летят в мусорную корзину. Весь этот архаизм имеет недостатки весьма существенные, в первую очередь, потребует больше денег на создание, и при этом не будет работать нормально.
• Нужно не доверять «дельцам от радиаторов», которые пытаются усложнить, говорят о проблемах и рисуют замысловатые схемы-узоры. В отоплении все весьма просто. Как правило, не нужна гидрострелка.

  Разводка будет простейшей, если имеется обычный набор для двухэтажного дома, — один котел (в т.ч. один резервный), и 3 потребителя — бойлер косвенного нагрева, теплый пол, радиаторная система.

Размещение котла и оборудование котельной

Газовый котел устанавливается в соответствии с проектом газификации. Твердотопливный — чтобы удобно вывести высокий дымоход. В любом случае оборудование шумит. Его размещают в отдельном помещении – топочной.

Газовый котел автоматизированный, может управлять и бойлером косвенного нагрева.
Обычная схема подключений к автоматизированному газовому котлу на 4 отвода (могут быть 3 отвода или 2 отвода, — необходимо пользоваться схемами производителя).

Схема подключений к напольному газовому котлу с выносным насосом

Твердотопливный котел требует установки насоса, группы безопасности, смесительного узла. Все это образует обвязку твердотопливного котла —

Какой нужен насос и диаметры труб

Обычный вопрос при самостоятельном создании отопления в доме (в т.ч. и двухэтажном), какой понадобится циркуляционный насос для радиаторной системы. Выбор прост — либо насос 25-40 (0,4 атм.), либо 25-60 (0,6 атм.).

Для отапливаемой радиаторами площади до 170 м кв. годится 25-40. Если площадь в пределах 170 — 260 м кв. — 25-60. Если больше 260 м — 25-80. Не стоит брать насос с запасом, это только лишь ведет к неоправданному перерасходу денег и может привести к шуму в системе отопления.

Автоматизированные котлы снабжаются встроенным насосом

Диаметры трубопровода (внутренние) для частного дома указаны на схеме.

От котла до первого разветвления — 25 мм. В ветвях на этаже — 20 мм, отдельные подключения, радиаторы (до 2 шт.) — 16 мм.
Пенопропилен характеризуют наружным диаметром, с учетом толщины стенки, — 32, 25, 20 (мм).

Обобщенная схема отопления двухэтажного дома

В пределах одного этажа схема разводки отопительного трубопровода может быть выбрана какой угодно:

• тупиковой, два плеча до 5 радиаторов в каждом,
• попутной, обычно при количестве радиаторов больше 10 шт.,
• лучевой, по прихоти создателя (заказчика), при невозможности прокладки труб вдоль стен, но возможности прокладки под полом…

На схеме для примера указаны 3 этажа и двухтрубные схемы отопления:
— 1 этаж — тупиковая,
— 2 этаж — попутная;
— 3 этаж — лучевая.

Балансировка системы

Важно установить балансировочные краны:

• на обратке второго этажа, чтобы настроить его относительно первого (второй этаж, как правило, требует энергии меньше);
• на каждом плече тупиковой схемы;
• на каждой ветви лучевой (коллекторной) схемы;
• на каждом радиаторе на обратке (на подаче – термоголовка при автоматизированном котле или запорный кран).

Также все оборудование подключается через шаровые краны (или балансировочные), для возможности демонтажа.

Отведение воздуха, слив, уклоны

При создании отопления в двухэтажном доме важно сделать требуемые уклоны труб.

Воздухоотводчик устанавливается в высшей точке каждого стояка (стояк также является отличным сепаратором — собирателем воздушных пузырьков).

Также воздухоотводчиками (кранами Маевского) снабжаются все радиаторы, которые устанавливаются горизонтально или с небольшим возвышением к крану Маевского (обратный уклон не допустим).

В нижней точке всей системы труб, на обратке у котла делается сливной кран и возможность выпуска воды в канализацию или емкость в подвале…

Уклоны всех труб делаются к стояку и могут быт минимальными.
Последний радиатор в тупиковой схеме — выше других. В кольцевой попутной схеме высшая точка в кольце выбирается произвольно, — понижение (слив) к стояку.

Недопустимы обратные уклоны, П-образные обходы, например, для двери и т.п. Если возникают проблемы с обеспечением одного уклона из-за препятствий, конфигураций помещения, то как правило, выбирают другую схему подключения радиаторов.

Тип трубопровода и радиаторов

Известно, что давление в индивидуальном отоплении дома или квартиры не превышает 4 атм. (работает предохранительный клапан при 3,5 атм.).

Жидкость, в основном вода, в объеме 50 -150 литров заливается в систему отопления один раз, что минимизирует наличие образива, солей. Как правило, для двухэтажного частного дома оптимальным выбором по цене-качеству являются алюминиевые секционные радиаторы.

На фото — подключение алюминиевого радиатора полипропиленовым трубопроводом с установкой дроссельных кранов в тупиковой схеме разводки.

Их характеристик достаточно для длительной беспроблемной работы в данных условиях. Но также возможна установка и панельных стальных.

Так называемые программы расчета теплопотерь дома, калькуляторы, не могут быть точнее, чем примерные расчеты теплопотерь по площади дома.

Дело в том, что потребитель не может точно задать данные — сколько энергии уходит с вентиляцией (главные теплопотери) и сколько приходит с солнечным светом через окна (весьма существенный приток) и др. Не может точно указать и характеристики слоев в конструкциях. Поэтому все «тепло-калькуляторы» непригодны для точных объективных расчетов.

Но особая точности при подборе мощности радиаторов и не требуется. Так для низкотемпературного обогрева (рекомендуется) нужно брать количество секций с большим запасом в плюс.

Трубы для отопления

Многие умельцы рекомендуют полипропиленовые трубы для отопления, в том числе и для двухэтажного дома. Но монтажные конторы, которые дорожат своей репутацией не будут браться за полипропилен. Причина — отсутствие возможности контролировать качество стыков, а также сделать этот стык по стандарту. Какое будет сечение в конце трубы, сколько будет наплывов внутри, когда место сварки потечет… — на все воля дрожащей руки монтажника…

Трубопровод из металлопластика, например, сдается с гарантией. Сами трубы тоньше, соединения, конфигурации ровные, эстетичные.

Стоит ли браться за металлопластик, отложив в сторону дешевый полипропилен — решают заказчики, сообразуясь с видением перспектив и измерив толщину мешка с деньгами.

Монтаж своими руками

Если действительно не умеете «держать молоток в руках», то за создание отопления двухэтажного дома своими руками браться не стоит. Придется выполнять процессы:

• задавать уровень расположение радиаторов, трубопроводов, находить точки крепления;
• бурить множество отверстий, в т.ч. и большого диаметра под трубы;
• соединять резьбовые соединения с подмоткой льняной паклей со смазкой,
• размечать положение фитингов, резать, трубы по длине, стыковать (сваривать) трубопроводы
• вести бетонные, штукатурные работы.
• проектировать, чертить схему соединений, высчитывать…

Централизованное теплоснабжение многократно увеличивает расходы на содержание жилья. Владельцы частных домов выбирают автономный способ отопления. Оптимальный вариант для индивидуального жилищного строительства - монтаж отопления двухэтажного частного дома своими руками. Схемы, расчеты и привязку типового проекта выполняют самостоятельно. Схема отопления 2-х этажного частного дома - одна из составляющих инженерной части проекта.

Теплотехнический расчет системы отопления 2-х этажного частного дома

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

Мощность теплогенератора рассчитывают по сумме теплопотерь дома, которая учитывает:

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

Составляющие системы отопления частного дома

Котел - генератор тепла в системе отопления и горячего водоснабжения. Усредненный норматив мощности 100 Вт на 1 м2 площади при условии, что высота утепленного помещения не более 3 метров. Предусматривают запас до 20% от производительности котла на неучтенные потери. Горячее водоснабжение требует увеличения резерва мощности от 50%.

Сводная таблица, с вариантами типовых теплотехнических расчетов мощности котла, позволяет сравнить ориентировочные результаты подбора и существующие модели теплогенераторов.

Котлы могут работать на дизельном топливе, коксе, угле, дровах, торфе, пеллетах, природном газе или электричестве. Выбор вида топлива зависит от его доступности. Более 70% потребителей используют газовые котлы. Электрический котел (конвектор) рассматривают как резервный или комбинированный вариант.

Чугунные или стальные генераторы тепловой энергии производят в напольном и настенном исполнении. Стационарные напольные котлы устанавливают в отдельном помещении, которое оборудуют бойлером, расширительным баком, дымоходом и системой принудительной вентиляции (согласно нормам и требованиям газовой службы).

Настенным газовым котлам дымоход и отдельное помещение не требуются. Кислород для сжигания газа поступает по гибкой гофрированной трубе. Одноконтурный агрегат предназначен для отопления. Использование схемы отопления двухэтажного дома с двухконтурным котлом обеспечивает обогрев и горячее водоснабжение.

Способы передачи тепловой энергии котла в систему: принудительный оборот теплоносителя и естественная циркуляция (энергонезависимый способ отопления). Конструкция котла с двумя контурами содержит встроенный циркуляционный насос и закрытый расширительный бак.

Носители тепловой энергии в системе отопления : вода, антифриз или электролитный теплоноситель для электродных котлов проточного типа.

Вода имеет высокую теплоемкость и плотность, но требует соблюдения постоянного температурного режима помещения зимой. Собственники жилья, которые пользуются домом нерегулярно, предпочитают в качестве теплоносителя антифриз.

Выбор типа разводки отопления и вида теплоносителя производят на стадии разработки проекта. Вязкость, коэффициент расширения и теплоемкость антифриза замедляют теплообменный процесс и снижают теплосъем радиаторов. Для теплоносителя «незамерзайка» требуется увеличить мощность насосов и проходное сечение системы.

Обогревательный прибор - стальной, алюминиевый, комбинированный, чугунный или анодированный радиатор (батарея), который отдает свое тепло и обеспечивает в помещении благоприятный микроклимат.

Теплоотдача и инерционность зависят от материала и размеров прибора. Длину конструкций батарей изменяют, регулируя необходимое количество секций. Воздухоотводчик (кран Маевского) и вентиль-терморегулятор, установленный на входе теплоносителя в отопительный прибор, обеспечивают равномерный расчетный теплосъем. Запорный вентиль на отводящем патрубке необходим для технического обслуживания при эксплуатации.

Места установки отопительных приборов обозначены в нормативной технической документации: по периметру отапливаемого помещения, под оконными проемами, возле входной двери. Тепловая завеса, установленная при входной двери, не позволит проникнуть холодному воздуху с улицы в жилой дом.

Способы соединения радиаторов со стояками и трубопроводом: односторонний, диагональный и нижняя подводка.

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.

Трубопровод передает, распределяет и возвращает теплоноситель в котел. Направленное движение потока тормозит шероховатая внутренняя поверхность труб, изменение диаметров проходного сечения, повороты. Величина гидравлического сопротивления определяет способ циркуляции (естественная или принудительная).

Трубная обвязка (замкнутый контур) обеспечивает герметичность системы. Мощность котла прямо пропорциональна расходу теплоносителя, который определяет внутренний радиаторный объем, емкость теплообменника котла и наполнение участков трубопровода.

В системах отопления частных домов применяют стальные бесшовные и полипропиленовые трубы с минимальным коэффициентом внутреннего сопротивления (шероховатости).

Расширительный бачок для отопления закрытого типа или открытого присутствует во всех схемах системы отопления двухэтажного частного дома. Давление, которое создает в напорном трубопроводе циркуляционный насос или силы гравитации, изменяет температуру кипения теплоносителя. Резкое вскипание воды может спровоцировать самопроизвольный скачок напора, выделение растворенных газов и многократное увеличение объема (температурное расширение), что приводит к разрушению составляющих системы отопления. Расширительный бачок помогает избежать подобных проблем.

Мембрана разделяет герметичный расширительный бак закрытого типа на водяную и воздушную камеры. В системах закрытого типа бак устанавливают на патрубок обратного трубопровода, перед всасывающим патрубком циркуляционного насоса. Зависимая компоновка подразумевает подъем бака на высоту не менее одного метра.

Открытый расширительный бачок устанавливают в верхней точке разгонного (главного) стояка на чердаке. В корпус врезают переливную трубу и питательный напорный трубопровод. Конструкция нуждается в тщательной термоизоляции, так как при низких температурах неутепленный бак и перелив могут «разморозиться». Расчетный объем емкости (10% от общего объема заполнения сети) обеспечивает экономию нагретого теплоносителя при переливе и удаление воздуха. Недостаток расширительного бака открытого типа - испарение теплоносителя.

Установка запорной арматуры в системе отопления предоставляет возможность отключить участок сети или оборудование для проведения профилактики, ремонта или замены. Шаровые вентили устанавливают на стояки, до и после приборов отопления, насосов, коллекторов, котла, бойлера.

Предохранительная арматура - обратный и предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, балансировочный вентиль. Защищают трубопровод от дросселирующих потоков и гидравлических ударов систему отопления (насос, радиатор, котел). Клапан-отсекатель прекращает подачу топлива при срабатывании датчиков-газоанализаторов, отключении электричества и прекращении циркуляции через теплообменник.

Регулирующая арматура (электронный или электромеханический регулировочный вентиль, кран-терморегулятор) выравнивают показатели в системе отопления.

Основное условие для арматуры и соединительных деталей в системе теплоснабжения - фитинг должен обеспечивать должную проходимость с меньшими потерями напора и герметичность разветвлений, поворотов, переходов диаметра в трубопроводе.

Гидрострелка и распределительный коллектор разделяют гидравлические контуры, снижают потери, увеличивают проходимость, распределяют тепловую нагрузку. Дополнительно служат местом установки измерительных приборов группы безопасности (тепловых датчиков, расходомеров, манометра, термометра). Термодинамическая стрелка обеспечивает удаление растворенных газов и взвешенных частиц из теплоносителя.

Гидрострелка и распределительный коллектор разделяют гидравлические контуры, снижают потери, увеличивают проходимость, распределяют тепловую нагрузку в многоконтурной системе отопления

Циркуляционный насос в системе отопления частного дома двигает поток нагретой воды по замкнутому контуру, поэтому высота дома не оказывает существенного влияния на мощность насоса. В «мокрых» циркуляционных насосах ротор с рабочим колесом находится в отопительном трубопроводе. Рабочая среда смазывает детали и охлаждает двигатель. Принцип работы и функциональные особенности насосов зависят от мощности, напора (м), подачи и КПД

Формула расчета производительности насоса:

Q=P/ ?T* 1,16 (м/с, л/с, м3/час),

Формула расчета напора:

H=R*L*Z? (паскаль).

Циркуляционный насос устанавливают традиционно на обратный трубопровод перед котлом или выносят нагнетатель давления на байпас. Руководство по установке и эксплуатации прибора разрабатывает производитель.

Разновидности систем отопления

Принцип устройства однотрубной системы отопления (схема приведена ниже) - последовательное подключение радиаторов в разводке контура отопления. Термодинамика процесса основана на увеличенном диаметре трубопровода (не менее 32 мм), уклоне прямых участков (0,5% длины) и превышении оси радиатора над центральной линией котла (Н).

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

На рисунке отображена принципиальная схема отопления с естественной циркуляцией.

Однотрубный контур подключения отопительных приборов известен, как система отопления «Ленинградка». Для увеличения эффективности системы схема «Ленинградка» может быть дополнена насосом, клапанами, термостатами и вентилями, обеспечивающими балансировку, между патрубками подачи/обратки устанавливают байпас.

Двухтрубная система отопления разделяет подающую магистраль и обратный трубопровод. Разводка повышает КПД системы, снижает тепловые потери и гидравлическое сопротивление.

Двухтрубный контур определяет параллельное подключение входного и выходного патрубков отопительного прибора. Температура теплоносителя в радиаторах выравнивается, нагрев не зависит от удаленности источника тепла.

Установка вентилей и кранов-терморегуляторов позволяет производить ремонт и замену батареи без отключения системы. Дополнив двухтрубную разводку гидравлическим модулем (стрелка с компланарным коллектором), можно разделить контуры радиаторов (высоконапорный), теплых полов (низконапорный) и горячего водоснабжения. Технических недостатков при правильном теплотехническом расчете в системе нет.

Коллектор в схеме отопление двухэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя

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

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

Распределение теплоносителя по высоте

Нижняя подача в схеме разводки отопления двухэтажного дома подразумевает врезку стояков отопления в кольцо первого этажа (подвала или технического подполья). При двухтрубной нижней разводке разводящая цепь (подача) прокладывается параллельно с кольцом отводящего трубопровода (обратка). Теплоноситель поднимается вверх, проходит через радиаторы, опускается по стоякам обратки в собирающий трубопровод, по которому возвращается в котел.

Подающие стояки поднимают выше радиаторов второго этажа и объединяют воздушной линией, с автоматическим клапаном для удаления воздуха из системы. На каждый отопительный прибор дополнительно устанавливают вентиль-воздухоотводчик (кран Маевского).

Верхнюю разводку отличает направление движения рабочего потока (сверху вниз). Главный стояк (труба, которая поднимается от котла, через межэтажные перекрытия в центральный расширительный бак) подает теплоноситель в кольцо или тупиковые участки верхней разводки. Подающие стояки опускаются с чердака, подают горячую воду в батареи. Вертикальные стояки собирают теплоноситель в обратный трубопровод, по которому поток возвращается в котел.

Верхнюю разводку применяют в южных областях России. В центральных и северных регионах способ подачи и распределения теплоносителя сверху требует обустройства теплого чердака.

Двухтрубная вертикальная система отопления (с верхним и нижним способами подачи воды) требует проведения постоячной балансировки. Обладает гидравлической и температурной стабильностью при выполнении условий наладки.

Горизонтальные виды систем отопления

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

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

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

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

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.