Как правильно развести отопление в двухэтажном доме. Когда выгодна однотрубная система отопления двухэтажного дома - схема, монтаж и эксплуатация
Система отопления одноэтажного строения не вызывает особых вопросов даже у неопытных, мало разбирающихся в этой отрасли людей. Большинство представляют, как ее можно обустроить, а потому лишь уточняют некоторые непонятные для себя детали. А вот схема отопления 2 х этажного частного дома - более сложна не только в реализации, но и просто в понимании.
Если у вас двухэтажный собственный дом или загородный коттедж, вы хотите своими руками обустроить систему отопления, но не знаете, с чего начать - наша статья поможет вам решить все возникающие проблемы.
Разнообразие вариантов
Главная особенность заключается в том, что необходимо обеспечить подъем теплоносителя на второй этаж, то есть на заданную проектом строения высоту. Как решить этот вопрос - мы и поговорим в этом разделе.
Для начала давайте определимся с тем, какое именно оборудование и составные части требуются:
- котел;
- трубы и батареи;
- запорная арматура;
- регуляторы температуры, прочие дополнительные измерительные приборы, датчики контроля.
Работа всей системы напрямую зависит от качества используемых составляющих - поэтому не экономьте на них! Современное, надежное оборудование не только обеспечит нужный вам микроклимат, но и позволит избежать аварийных ситуаций.
Теперь перейдем к разнообразным схемам, применяемым при обустройстве системы подачи тепла в двухэтажных строениях.
Проверенные виды схем отопления
Выделяется несколько проверенных временем и множеством людей конструкций:
- с нижней разводкой;
- с верхней разводкой;
- 1-трубная система;
- 2-трубная система;
- в зависимости от типа применяемой циркуляции - принудительной или естественной;
- в зависимости от положения стояков - традиционные, вертикальные или горизонтальные (встречаются крайне редко)
Чаще всего встречается схема, предусматривающая принудительное движение теплоносителя. Она более эффективна, позволяет обеспечить равномерное прогревание всего дома. Но дополнительно понадобится установить специальный нагнетающий давление насос и расширительный бак. Котел может быть фактически любым - и газовым, и твердотопливным, и так далее.
Какая схема лучше?
Чаще всего принято использовать двухтрубную схему, которая характеризуется:
- универсальностью;
- надежностью;
- экономичностью.
Например, при использовании однотрубного варианта не получится обеспечить регулировку уровня прогрева отдельных батарей, ведь в этом случае предусмотрено последовательное подключение всех используемых радиаторов и при перекрытии подачи теплоносителя на один из них все последующие так же будут получать меньше тепла.
В двухтрубной схеме каждая батарея подразумевает подключение двух отдельных труб:
- для подачи теплоносителя;
- для его отвода.
Это позволяет также обеспечить установку на каждую батарею регулировочного вентиля, что даст возможность контролировать температуру в любой комнате вашего дома, а не привязываться ко всему зданию.
Обязательно внимания заслуживает коллекторный тип - он более дорогой в своем обустройстве, а потому не такой популярный, но имеет свои положительные качества. Среди таковых - скрытое расположение всех труб, что позитивно отражается на интерьере. Конструкционные особенности следующие:
- котел помещается на первом этаже;
- расширительный бачок - на верхнем;
- трубы проходят под полом, под потолком или под подоконниками.
Также на каждую батарею можно установить клапан для контроля уровня температуры в отдельных комнатах.
Из приведенного описания можно сделать промежуточный вывод - оптимальным вариантом станет монтаж либо двухтрубной, либо коллекторной схемы. Первая дешевле, вторая дороже, но выигрывает с эстетической точки зрения!
На видео - монтаж двухтрубной системы отопления своими руками
Выбираем трубопроводы
Выбор оборудования - важный момент. Каким именно котлом пользоваться - дело индивидуальное, все зависит от ваших предпочтений и финансовых возможностей. Если вас не пугают счета за отопление, можете оставить газовый, а если хотите сэкономить - выбирайте твердотопливый или так называемый гибридный, который может работать на разных видах топлива (газ-электричество, твердое топливо-электричество, электричество-жидкое топливо и т.д.). Подробнее о гибридных котлах вы узнаете в статье .
Гибридный котел на порядок дороже монотопливного котла, но в конечном итоге это реальная возможность всегда находится в теплом доме, и сэкономить на одном из видов топлива.
Если вопрос подбора котла индивидуален и конкретных советов дать мы не сможем, то с трубами для разводки все не так. В этом мы готовы вам помочь. Итак, при выборе труб важно помнить, что от их материала зависит не только надежность и долговечность системы, но и скорость прогрева помещения.
Если вы хотите достичь высокого уровня теплоотдачи, рекомендуются медные трубы, которые, кстати, отменно противостоят появлению коррозии, способны выдержать даже высокое давление;
Бюджетный, распространенный сегодня вариант - это металлопластиковые модели, которые, впрочем, также характеризуются высоким качеством и теплоотдачей.
Не забывайте о наличии расширительного бака - это обязательный элемент схемы, способствующий сохранности системы отопления!
Также нужно помнить и о том, что внутри металлопластиковых моделей не собираются разнообразные отложения, не образуются «заторы». Даже при прошествии большого промежутка времени ваша система будет работать максимально эффективно!
Все прочие виды труб признаны неэффективными, быстро теряющими свою надежность и не способны обеспечить качественный обогрев помещения на протяжении многих лет.
Что нужно еще помнить?
Обязательно учитывайте все мелочи и детали. Ведь необходимо создать не только эффективную, но и долговечную систему обогрева, которая будет работать на протяжении минимум 25-50 лет, не требуя капитального ремонта и замены. Лучше один раз «вложиться», потратить большую сумму, но наслаждаться теплом в доме всю свою оставшуюся жизнь!
Тем более что правильно подобранная схема, ответственно сделанная система отопления позволит:
- создать идеальный микроклимат в доме даже в лютые морозы;
- качественно прогревать каждую отдельную комнату;
- контролировать температуру в каждой комнате;
- снизить затраты на закупку топлива, энергоносителей, ведь их потребление будет меньшим.
Да и в целом отсутствие каких-либо проблем в функционировании системы отопления позволит вам избежать лишних, незапланированных затрат.
Схема радиаторного отопления на видео
Мы привели вам основные, наиболее востребованные варианты создания отопления в двухэтажном частном доме. Такие способы будут актуальны и для загородных коттеджей. Представленные в статье рисунки позволят лучше понять принципы обустройства системы - уверены, что наша информация будет полезной для вас, позволит избежать лишних трат.
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:
Для обеспечения тепла и комфорта в двухэтажном доме нужно правильно определить схему отопления двухэтажного дома. Система отопления является важнейшей инженерной системой жизнеобеспечения любого дома. Ее предназначением является возмещение теплопотерь и создание определенного температурного режима, который нужен прежде всего для проживающих в доме людей, но не стоит недооценивать и того фактора, что эффективная система отопления призвана обеспечить, в том числе, стойкость и долговечность строительных конструкций.
Расчет и проектирование лучше доверить инженерам-теплотехникам, которые оценят теплопотери, дадут рекомендации по утеплению дома, а также сделают детальный расчет, что позволит избежать излишних расходов на дорогостоящее оборудование. Но выбор схемы отопления двухэтажного дома может сделать сам заказчик, исходя из многолетнего опыта функционирования .
Классификация отопления
Виды источников тепловой энергии — теплогенераторов
Прежде чем выбирать ту или иную схему отопления, полезно узнать уже существующие виды и какой из них подойдет для конкретно решаемой задачи. Известно, что основным источником тепла являются различные виды теплогенераторов, в качестве которых могут выступать:
- Печи и камины. Этот вид отопления когда-то был основным, но сейчас используется все реже из-за высокой стоимости топлива (дров и угля) и невозможности эффективно управлять температурой в доме. В некоторых регионах, где отсутствует газоснабжение, этот вид отопления является безальтернативным выбором.
- Различные виды отопительных котлов, которыми могут быть: газовые, твердотопливные, жидкотопливные, электрические, - в зависимости от наличия доступа к различным энергоносителям и их стоимости.
- Альтернативные источники энергии. В эту категорию относятся: геотермальная энергия, получаемая , а также солнечная, которую преобразуют в тепловую солнечные коллекторы. Такой вид отопления находится в стадии бурного развития и пока применяется в нашей стране достаточно редко из-за высоких цен на оборудование.
Перспектива будущего — энергонезависимые дома
- Инфракрасное отопление. Источниками тепла являются специальные инфракрасные излучатели, которые используют в большинстве случаев электрическую энергию. Тепловая энергия при таком отоплении доставляется непосредственно «адресату» путем излучения. Для обогрева больших помещений или помещений с малой периодичностью появления в них людей инфракрасное отопление будет прекрасным выбором.
В некоторых ситуациях будет разумно сочетать различные виды теплогенераторов для отопления. Например, если имеется дачный дом, куда семья приезжает только на выходные. В этом случае будет разумно иметь газовый котел для основного отопления и электрический – для предотвращения замерзания зимой воды в системе и поддержания минимальной допустимой температуры в доме.
Виды теплоносителей
Любая система отопления должна перенести тепло, сконцентрированное в теплогенераторе до того теплового прибора, который обогревает конкретное помещение. Это делается при помощи теплоносителя, которыми могут быть:
- Воздух, который используется при отоплении печами, каминами, а также различными электрическими нагревателями. Ввиду того что воздух имеет низкую плотность, теплоемкость и коэффициент теплоотдачи, он сильно уступает жидкостным теплоносителям.
- Вода является практически идеальным теплоносителем в силу того, что обладает высокой теплоемкостью, плотностью, коэффициентом теплопередачи, и химической инертностью. Воду, подогретую котлом отопления, транспортируют к тепловым приборам при помощи системы трубопроводов.
В большинстве современных систем отопления в качестве теплоносителя применяют воду или различные антифризы, являющимися водными растворами этиленгликоля, пропиленгликоля или их комбинаций. Такое свойство как стойкость к незамерзанию при низких температурах может быть полезно в системах отопления таких домов, где не планируется проживание людей постоянно в зимнее время. В тех домах, где отопление будет работать всю зиму, применение антифризов экономически нецелесообразно.
Различные антифризы плохо «уживаются» с алюминиевыми радиаторами, некоторыми уплотнениями и трубами. Помимо этого теплоносители с содержанием этиленгликоля ядовиты. Поэтому использовать такие составы нужно только в тех случаях, когда без них просто не обойтись.
Виды отопительных приборов
Отопительные приборы можно разделить на два основных класса:
- Радиаторы – в переводе с латинского они переводятся как «излучатель», то есть такой прибор, который тепло передает в виде инфракрасного теплового излучения. Однако современные радиаторы не являются чисто излучателями, а еще передают часть тепла в виде конвекции, но свое название они сохранили.
- Конвекторы – передача тепловой энергии в помещение происходит за счет нагрева воздуха, а он уже отдает ее всем окружающим объектам. Такие отопительные приборы имеют медные (реже стальные) трубки, окруженные ребристыми теплообменниками. Воздух, попадая в теплообменник, нагревается его пластинами и поднимается, уступая место более холодному. Для того, чтобы воздухообмен был эффективным, вся конструкция конвектора помещена в специальный кожух.
В современных системах широко применяют еще такой способ отопления как «теплый пол» или «теплые стены», которые по своей сути представляют собой большой радиатор, передающий «львиную долю» тепла в виде излучения, а это повышает комфорт и позволяет снизить температуру воздуха в помещении примерно на 2 градуса, что ведет к экономии топлива примерно на 12%.
Типы радиаторов отопления
В системе отопления двухэтажного дома могут быть использованы совершенно разные , в зависимости от решаемых задач, площади помещения, проектных данных, предпочтений. Радиаторы можно разделить на несколько типов:
- Чугунные секционные радиаторы – те, которые мы привыкли видеть в квартирах и домах старой постройки. Они имеют большую массу и высокую тепловую инерционность, но зато нетребовательны к качеству теплоносителя, не подвержены коррозии, имеют высокую теплоотдачу. Такие радиаторы отлично вписываются в любой интерьер, особенно классический.
Чугунные секционные радиаторы — нестареющая классика
- Алюминиевые секционные радиаторы – прекрасный выбор для автономных систем отопления, но они более чувствительны к качеству теплоносителя, не терпят прямого контакта с медными трубами. Такие радиаторы прекрасно вписываются в любые интерьеры.
- Биметаллические секционные радиаторы представляют собой сочетание стальных или медных трубок, по которым циркулирует теплоноситель и алюминиевую поверхность, отдающая тепло в помещение. Такие радиаторы нетребовательны к теплоносителю, выдерживают высокое рабочее давление, внешне практически неотличимы от алюминиевых.
- Стальные – это цельная конструкция из проштампованной и сваренной листовой стали. Такие радиаторы имеют только два резьбовых подключения к системе отопления, что повышает их надежность. Высокая теплоотдача, малый вес, низкая инерционность, эстетичный внешний вид, - все это сделало их самыми популярными в автономных закрытых системах отопления домов.
Помимо перечисленных моделей производители еще выпускают различные дизайнерские модели, к которым можно отнести цельнолитые чугунные, стальные трубчатые и даже керамические. Высокая цена на эти приборы объясняется тем, что дизайнерские амбиции в них преобладают над инженерной рациональностью.
Цены на популярные модели радиаторов отопления
Радиаторы отопления
Схемы отопления двухэтажного дома
Количество реализаций системы отопления двухэтажного дома бесконечно, так как зависит от многих факторов: размеров дома, наличия бесперебойного электроснабжения, постоянства проживания в доме людей и т. д. Поэтому будет разумно рассмотреть несколько типовых схем, которые доказали свою эффективность.
Схема отопления дома с естественной циркуляцией
Название такой системы само говорит за себя – циркуляция теплоносителя в системе отопления происходит за счет естественных природных процессов. Работу такой системы можно рассмотреть на рисунке.
Вода, подогретая в теплообменнике котла, уменьшается в плотности и вытесняется более холодной и плотной водой их обратной линии. Именно эта разница весов горячей и охлажденной воды обеспечивает циркуляцию в системе отопления. В самой верхней точке стояка горячей воды оборудуется расширительный бак, который дает воде расширяться при нагревании, позволяет контролировать уровень воды в системе и при необходимости производить подпитку. Кроме этого, весь воздух, который неизбежно будет присутствовать в системе, будет выходить в расширительный бак.
Разводящие трубопроводы и обратные линии, называемые еще лежаками, для облегчения циркуляции воды всегда делают под уклонами: верхний лежак к радиаторам, а нижний – к котлу. В такой системе котел должен находиться в самой нижней точке. Подачу теплоносителя на радиаторы делают через стояки горячей воды, а слив охлажденной через обратные стояки.
Один из вариантов реализации двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией представлен на следующей схеме.
Следует обратить внимание в этой схеме на большое количество трубопроводов и их высокий условный проход - dу . Это объясняется тем, что в гравитационных системах для обеспечения циркуляции теплоносителя нужно минимизировать сопротивление, а это возможно только в трубах больших диаметров.
Системы с естественной циркуляцией, естественно, имеют преимущества:
- Независимость от электроснабжения – система отопления будет работать как при полном отсутствии электроэнергии, так и при перебоях в ее подаче.
- Доказанная долгими годами эксплуатации надежность и простота.
- Отсутствие насосов и малая скорость циркуляции теплоносителя делают такую систему бесшумной.
Несмотря на все преимущества, такие системы постепенно уходят в прошлое, так как уже не отвечают современным требованиям к системам отопления.
- Гравитационные системы чрезвычайно материалоемкие – для их монтажа применяются стальные трубы больших диаметров.
- Монтаж систем отопления со стальными трубами сложен технологически и занимает много времени.
- Системы с естественной циркуляцией имеют ограничения по площади обогреваемых помещений. По утверждениям специалистов суммарная длина горизонтальных участков (лежаков) не должна превышать 40 метров, а суммарная площадь 150 м2.
- Высокая инерционность - от момента запуска системы до прогрева всех радиаторов до расчетной температуры может пройти несколько часов.
- Большая разница температур подачи и обратки может плохо сказаться на теплообменнике котла.
- В теплоносителе гравитационных систем большое количество растворенного кислорода, что сказывается на коррозии труб и радиаторов, поэтому в таких системах можно использовать только чугунные или биметаллические радиаторы.
Системы отопления с принудительной циркуляцией
Практически все современные системы отопления используют только принудительную (искусственную) циркуляцию теплоносителя, что дает весомые преимущества:
- Использование циркуляционных насосов помогает отопить любую площадь при любой этажности здания.
- Диаметр труб может быть гораздо меньше, так как насос позволяет прокачивать теплоноситель с более высокой скоростью.
- Применение циркуляционных насосов позволяет снизить температуру в системах отопления при тех же параметрах теплоотдачи радиаторов, а это, в свою очередь, позволяет использовать более дешевые полимерные и металлопластиковые трубы.
- Возможность как общей, так и зональной регулировки в системах отопления.
Недостатками систем с принудительной циркуляцией являются:
- Зависимость от электроэнергии, что легко решается наличием источников бесперебойного питания или генераторов.
- Более высокий шум работы системы отопления, но при правильном расчете он не слышим человеческим ухом в отапливаемых помещениях.
Циркуляционный насос обычно врезают в систему отопления на обратной линии перед котлом, так как в этом месте самая низкая температура теплоносителя.
Чтобы принудительная циркуляция работала корректно, выбранная модель насоса должна отвечать параметрам системы. Существует специальная методика расчета ключевых характеристик — производительности и создаваемого напора. Чтобы не утомлять читателя формулами, предлагаем воспользоваться встроенными калькуляторами.
Калькулятор расчета производительности насоса
Проект отопления частного коттеджа создаётся на основе теплотехнических и гидравлических расчётов. В процессе разработки необходимо принимать множество важных решений, учитывая большое количество факторов. Одним из важнейших среди них является конфигурация и внутренняя планировка здания, в частности, его этажность. Очевидно, что система отопления двухэтажного дома сложнее и требовательнее, чем та, что реализуется в одноуровневых строениях.
Что особенного в обогреве двух этажей
- Важный нюанс – высота дома. Отопительное устройство находится на первом этаже, иногда в самой нижней точке системы. Всегда (даже если применяется настенный котёл) есть вертикальный участок подачи, который в некоторых случаях может иметь существенную протяжённость. Проблема заключается в необходимости поднимать теплоноситель на второй этаж, преодолевая силу тяжести.
- Большая площадь/кубатура. Двухэтажные дома, как правило, крупнее одноуровневых, по суммарному внутреннему объёму уж точно. Поэтому обогреть их сложнее, так как требуется сгенерировать и развести куда больше тепла. Системы отопления двухэтажных домов более материалоёмкие и разветвлённые, здесь будет циркулировать больше теплоносителя, будут использоваться более мощные теплогенераторы и отопительные приборы.
- Изолированность помещений. Большая площадь, которую нужно обогревать, в жилом доме почти всегда подразумевает наличие большого количества перегородок и отдельных комнат. В многоуровневом здании пространство также разделяется межэтажным перекрытием, которое мешает естественному переносу тепла (хоть нагретый воздух и стремиться подняться кверху). То есть довольно непросто распределить тепловую энергию по всем уголкам такого коттеджа, особенно сделать обогрев различных помещений равномерным.
Второй этаж нуждается в отдельных отопительных приборах
Какой тип отопления выбрать
Теплоноситель и способ транспортировки тепла
Для габаритных строений с множеством комнат и наличием межэтажного перекрытия наиболее рациональным решением является водяное отопление. Часто это единственный вариант для домов со сложной конфигурацией. Вода или антифриз циркулирует по трубам, закольцованным в замкнутые контуры, и отдаёт полученное в котле тепло через радиаторы, регистры или калориферы. Это также может быть система водяных тёплых полов, которая дополняет основное радиаторное отопление, или является единственным источником обогрева.
Важно! Теоретически, во всех помещения можно организовать отопление при помощи электрических тёплых полов, но под вопросом будет экономическая целесообразность подобного подхода, да и не всегда есть техническая возможность выделить достаточно мощностей для этого.
Возможно использование воздуха в качестве теплоносителя в многоуровневых коттеджах, но для его транспортировки необходимо создавать разветвленную систему каналов с нагнетающими вентиляторами, посредством которой удастся обогреть дальние комнаты, а также помещения второго этажа.
Топливо и теплогенератор
Если не строить два отдельных отопительных устройства для первого и второго этажа, то обычные кирпичные и металлические печи на дровах (как и камины) вряд ли подойдут. Дело в том, что нагрев воздуха происходит от горячих стенок этих устройств с последующим конвекционным движением воздушных масс в помещении. При этом нормально отапливается только то помещение, где непосредственно установлен агрегат, а другие комнаты остаются холодными, не говоря уже о втором уровне.
Важно! Выпускаются заводские модели каминов с патрубками для подключения каналов воздушного отопления. В домах с небольшим по кубатуре мансардным этажом довольно успешно эксплуатируются кирпичные печи и камины, в которые интегрированы теплообменники водяного контура радиаторного отопления.
Схема системы водяного отопления двухэтажного дома, скорее всего, будет строиться вокруг напольного или настенного котла. Правда, не стоит забывать об альтернативе в виде тепловых насосов, солнечных коллекторов и т.д. Топливо может быть любым, начиная от газа, солярки и электричества, заканчивая углём, древесиной для пиролиза и гранулированными пеллетами.
Лучшее место для твердотопливного (на изображении пеллетный теплогенератор) котла – подвал
Нужен ли циркуляционный насос
Обычно застройщиков интересует, удастся ли в двухэтажном доме создать достаточно эффективную систему с естественной циркуляцией, чтобы не зависеть от электроснабжения. Можно. Но из-за перепада высот это сделать ещё сложнее, чем в одноэтажном доме. Так как все участки трубопроводов должны располагаться с уклоном от 3 до 5 градусов, то котёл находится в самой нижней (иногда в подвале) точке системы, а разгонный коллектор где-то под потолком второго этажа (или на чердаке). Следовательно, высота подающей трубы, которая выходит из котла, будет минимум 5-6 метров, и нужно постараться, чтобы вода в ней не закипела, и система «пошла». Потребуются особенно тщательные гидравлические расчёты и очень тонкая балансировка отопления дросселями.
Наряду с возможной автономией, что, безусловно, бесценно, гравитационная система отопления двухэтажного дома доставит немало неудобств. Среди них:
- Увеличенное сечение труб.
- Обязательная выдержка уклонов.
- Большая разница температуры исходящего и возвращённого теплоносителя (этого многие котлы не любят).
- Сложность регулирования температуры в разных помещениях.
- Испарение теплоносителя через открытый расширительный бак (необходимо следить за уровнем теплоносителя и периодически доливать воду, нецелесообразно применять антифриз).
- Заниженная производительность системы (общая площадь отапливаемых помещений может составлять от силы 120 м2).
Принудительная циркуляция при помощи насосного оборудования позволяет более рационально использовать тепло, более гибко подходить к способам прокладки трубопроводов и выбору приборов/комплектующих. А это значит, что у застройщика есть возможность создавать практичные и эффективные отопительные конструкции, которые не будут портить интерьер.
Вариант организации естественной циркуляции с верхней разводкой и вертикальными стояками
Расположение разгонного коллектора на чердаке поможет сделать гравитационную систему более привлекательной
Особенности разводки трубопроводов
Разводка и монтаж системы отопления двухэтажного дома может выполняться по любой из известных схем. От того, движется ли теплоноситель после выхода из котла выше радиаторов, либо сначала опускается ниже отопительных приборов, выделяют:
- верхнюю (примером может служить система с естественной циркуляцией);
- нижнюю разводку.
По наличию стояков, к которым подключаются отопительные приборы на первом и втором этаже, или основных магистралей, расположенных параллельно полам, разводку классифицируют как:
- вертикальную,
- горизонтальную.
В зависимости от целого ряда факторов выбирают тип системы:
- однотрубная,
- двухтрубная,
- коллекторная.
Коллекторная схема
Лучевая система отопления двухэтажного дома ещё называется коллекторной. Её суть заключается в том, что каждый отопительный прибор запитывается независимо от других, поэтому балансировать такое отопление проще всего. Трубы для подключения ведутся по полу или внутри перекрытия от коллекторного узла (шкафа в нише стены, где находится сам коллектор, запорно-регулирующая аппаратура, иногда автоматика и свой циркуляционный насос).
От коллектора на втором этаже к каждому радиатору отходят отдельные запитывающие лучи с подачей и обраткой
Схема лучевой разводки для дома в два уровня
В двухуровневых домах на каждый этаж выводится свой коллектор, поэтому мы получаем двухконтурную систему отопления, где обе ветки являются автономными. Это горизонтальная нижняя разводка, при этом циркуляция теплоносителя может применяться только принудительная.
Однотрубное отопление
Довольно популярная ленинградская система отопления двухэтажного дома отличается тем, что радиаторы подключаются последовательно, а отдельной трубы для сбора обратки нет (теплоноситель из радиатора снова попадает в подающий трубопровод). Если запитывать радиаторы обоих этажей последовательно, то последние отопительные приборы в цепи могут оказаться совсем холодными. Чтобы обогреть верхний этаж, основная магистраль разделяется на два параллельных контура. Один из них поднимается на второй уровень, а запитав там все радиаторы, опускается вниз и соединяется с трубой, идущей по первому этажу. В начале каждого контура устанавливаются краны, которые позволяют регулировать проток (читай теплоотдачу) или полностью перекрыть отдельный этаж.
Это – горизонтальная, верхняя или нижняя разводка. Однотрубная схема может функционировать как с применением насосов, так и в режиме естественной циркуляции. К достоинствам такой конструкции относят тот факт, что потребуется почти вдвое меньше труб. Главный недостаток – сложность балансировки системы, ведь в каждый последующий радиатор заходит более холодный теплоноситель.
Важно! Чтобы иметь возможность регулировать температуру на каждом отопительном приборе, их посредством байпаса устанавливают параллельно основной магистрали и снабжают отдельной арматурой.
Двухтрубное отопление
В двухэтажных домах двухтрубная горизонтальная система отопления считается классикой жанра, хотя вертикальная разводка с применением стояков тоже применяется. В данном случае к радиаторам тянут отводы от подающей линии (подача), а также подводятся трубы, через которые отдавший энергию теплоноситель попадает в отдельную магистраль (обратку).
Такая система несколько дороже однотрубной, но считается эффективнее и намного практичнее, так как позволяет легко настроить необходимый температурный режим в любом помещении на любом этаже. Ни сложная планировка, ни большие размеры дома помехой не станут, лишь бы теплогенератор подходил по мощности.
Теперь можно сделать несколько выводов. Для обогрева среднестатистического двухэтажного дома лучше всего подойдёт двухтрубная система водяного отопление с принудительной циркуляцией. Неплохо покажет себя коллекторная схема. В небольших домах можно применить однотрубную разводку и попробовать спроектировать конструкцию с естественной циркуляцией теплоносителя. В любом случае хотя бы для проведения расчётов лучше пригласить специалистов.
Видео: схема отопления в двухэтажном доме
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…