Какую систему отопления лучше выбрать для двухэтажного дома?

Конструктивные особенности

Чтобы самотечная система работала эффективно, нужно выполнить такие требования:

• источником тепла выступает любой энергонезависимый теплогенератор с выходными патрубками диаметром 40—50 мм;
• на выходе котла или печки с водяным контуром сразу монтируется разгонный стояк – вертикальная труба, по которой поднимается нагретый теплоноситель;
• стояк заканчивается расширительным баком открытого типа, установленным на чердаке либо под потолком верхнего этажа (зависит от типа разводки и конструкции частного дома);
• вместительность резервуара – 10% от объема теплоносителя;
• под самотек желательно подобрать отопительные приборы с большими размерами внутренних каналов – чугунные, алюминиевые, биметаллические;
• для лучшей теплоотдачи радиаторы отопления подключаются по разносторонней схеме – нижней или диагональной;
• на радиаторных подводках ставятся специальные полнопроходные клапаны с термоголовками (подача) и балансировочные вентили (обратка);
• батареи лучше оснастить ручными воздухоотводчиками – кранами Маевского;
• подпитка тепловой сети организовывается в самой нижней точке – возле котла;
• все горизонтальные участки труб прокладываются с уклонами, минимальный – 2 мм на метр погонный, средний – 5 мм/1 м.

Слева на фото – стояк подачи теплоносителя от напольного котла с насосом на байпасе, справа – подключение обратной линии

Гравитационные системы отопления делаются открытыми, эксплуатируются при атмосферном давлении. Но будет ли самотек работать в схеме закрытого типа с мембранным баком? Отвечаем: да, естественная циркуляция сохранится, но скорость теплоносителя снизится, эффективность упадет.

Обосновать ответ несложно, достаточно упомянуть изменение физических свойств жидкостей, находящихся под избыточным давлением. При напоре в системе 1.5 Бар точка кипения воды сместится до 110 °C, ее плотность тоже увеличится. Циркуляция замедлится из-за малой разницы масс горячего и остывшего потока.

Упрощенные схемы самотека с открытым и мембранным расширительным резервуаром

Преимущества и недостатки систем

Для начала стоит отметить, что оптимальная схема отопления в двухэтажном доме может комбинировать разные варианты. То есть открытые контуры могут быть как с естественным, так и принудительным током теплоносителя. Это же можно сказать и в отношении закрытого контура. Однако в большинстве случаев открытые системы используются с естественным или комбинированным током жидкости, а закрытые контуры применяют при принудительном движении жидкости, потому что легче поддаются настройке.

Среди достоинств открытых систем с гравитационным током можно назвать следующее:

1. Расширительный бак позволяет удалять воздух и выполняет функции группы безопасности.
2. В таком контуре нет сложных узлов, поэтому он проще в эксплуатации. Срок службы зависит от долговечности радиаторов и труб.
3. Система полностью энергонезависимая и не потребляет электроэнергию.
4. Бесшумная работа из-за отсутствия электромеханических узлов.
5. При необходимости можно обеспечить принудительную циркуляцию жидкости.
6. Система саморегулирующаяся.

Недостатки открытых контуров с естественным током заключаются в необходимости монтажа расширительной емкости в наивысшей точке. Обычно это место находится на чердаке, поэтому его и бак приходится утеплять. В емкостях открытого типа в качестве теплоносителя не используют антифриз, а вода постоянно контактирует с кислородом, что способствует коррозии металлических элементов системы. По этой же причине происходит повышенное газообразование в трубопроводах.

Дополнительные минусы:

• нужно соблюдать уклон обратного трубопровода;
• используются трубы разного диаметра;
• не подходят для теплых полов и при значительной удаленности радиаторов от котла;
• существенный недостаток – инертность системы.

Закрытые контуры с принудительной циркуляцией имеют следующие преимущества:

1. Если правильно выбрать насосное оборудование, то схема не ограничивается этажностью и габаритами постройки.
2. За счет принудительного тока радиаторы нагреваются быстро и равномерно. Работу проще настроить и точно отрегулировать.
3. Теплоноситель не испаряется и не насыщается кислородом, поэтому можно использовать воду или антифриз.
4. За счет герметичности газообразование сводится к нулю.
5. Можно использовать трубопроводы меньшего диаметра.
6. Расширительный бак можно установить в любом месте. Если это сделать в отапливаемом помещении, то он не замерзнет.
7. Разница температур в подающей и обратной магистрали меньше, что сказывается на сроке эксплуатации оборудования.
8. Могут использоваться разные отопительные приборы.

Минусы закрытых контуров с принудительным током:

• для эффективной работы нужно выполнить расчет;
• необходимо монтировать группу безопасности;
• это энергозависимые системы.

Трубы для отопления

И немного о трубах и других приборах. Сегодня не приходится жаловаться на отсутствие их разнообразия. Еще совсем недавно использовались только стальные аналоги, которые уже потеряли свою актуальность из-за высокой цены, сложности при монтаже и быстрого выхода из строя по причине коррозии. Им на смену пришли медные и металлопластиковые трубы с высокими эксплуатационными характеристиками. И если медные трубы все же применяются реже из-за своей дороговизны, то пластик сегодня очень востребован.

Кран Маевского

Отметим также, что для более качественной работы системы отопления стали применять различные устройства:

1. Кран Маевского — он обычно устанавливается на радиаторах и позволяет выпускать воздух из системы.
2. Отсекающая запорная арматура — с ее помощью можно перекрыть подачу теплоносителя на каждый радиатор. Тем самым обеспечивается возможность его ремонта без отключения всей системы.
3. Регулирующие вентили — они позволяют уменьшить или увеличить подачу горячей воды.
4. Всевозможные датчики, контролирующие разные процессы в системе отопления.

Все эти приборы служат только одной цели — эффективной работе отопительной системы. Конечно, все это стоит денег, но качество всегда требует расходов. Правда, придется вложиться всего лишь один раз, а после пожинать плоды.

Что нужно учитывать при обустройстве любой системы

Схема работы котла отопления.

Важно не забывать устанавливать на входе и выходе радиатора регулирующие термокраны, а также сливной кран, который обычно располагают в самой нижней точке отопительной конструкции. Приобретение труб и фитингов б/у или же «по дешевке» в любой системе отопления в дальнейшем может вылиться в очень серьезные проблемы, требующие капитального ремонта не только всей отопительной конструкции, но и самого дома из-за возможного разрыва труб с горячей водой и его затопления. Приобретение труб и фитингов б/у или же «по дешевке» в любой системе отопления в дальнейшем может вылиться в очень серьезные проблемы, требующие капитального ремонта не только всей отопительной конструкции, но и самого дома из-за возможного разрыва труб с горячей водой и его затопления

Приобретение труб и фитингов б/у или же «по дешевке» в любой системе отопления в дальнейшем может вылиться в очень серьезные проблемы, требующие капитального ремонта не только всей отопительной конструкции, но и самого дома из-за возможного разрыва труб с горячей водой и его затопления.

Двухтрубная разводка отопления возможна для частного дома с любым количеством этажей. И ее работа может происходить и без использования циркуляционного насоса. Но данные системы имеют достаточно низкую эффективность и в наше время уже мало кем используются.

https://youtube.com/watch?v=IVHMLLJRL6M

При принятии решения размещения в доме двухтрубной разводки с оснащением коллектора нужно тщательно продумать и спланировать размещение узла распределения теплоносителя, так называемой гребенки. Будет правильно сделать длину труб, отходящих от нее, соизмеримой, так как значительная разница длины от гребенки до радиаторов может привести к возникновению существенной разницы в давлении. А это осложнит регулировку системы в целом. Наилучшее решение в размещении гребенки такое, при котором до каждого из радиаторов от нее будет приблизительно равное расстояние.

Трубы для обустройства отопления могут быть медными, стальными, полипропиленовыми и металлопластиковыми, но ни в коем случае нельзя пользоваться оцинкованными. Необходимый тип труб выбирается в зависимости от строительного проекта и с предпочтительными характеристиками: экономическими, экологическими. Но в приоритете должны стоять гидравлические характеристики.

От выбранной схемы отопительной разводки (двухтрубной или однотрубной) будет зависеть расход труб, нужных для прокладывания данной системы. Частные дома, имеющие большую площадь, требуют оборудования двухтрубной системы, в которую дополнительно еще врезают и циркуляционный насос. Регулировка температурных режимов в каждом помещении производится при помощи терморегуляторов.

Элементы коллекторной схемы отопления

Лучевое отопление частного дома представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких главных элементов:

1. Нагревательный котел. Этот прибор является отправной точкой, поскольку из него горячий теплоноситель направляется в трубопроводы и радиаторы. Мощность теплоагрегата должна соответствовать теплоотдаче отопительного оборудования. Здесь имеется следующий нюанс: лучевая схема разводки системы отопления в отличие от других вариантов разводки трубопровода обладает большей степенью теплопотерь, что непременно нужно учитывать при расчете параметров оборудования.
2. Циркуляционный насос. Согласно особенности своего устройства, лучевая разводка отопления относится к закрытому типу и для ее функционирования требуется принудительная циркуляция жидкого теплоносителя. Для этой цели устанавливают специальный насос, создающий определенное давление и перекачивающий жидкость. В результате обеспечивается необходимый температурный режим, гарантирующий эффективную работу системы теплоснабжения.

Выбирая циркуляционный насос для лучевого отопления, следует обратить внимание на ряд параметров, включая длину трубопроводов и материалы изготовления радиаторов. Кроме этого, мощность насоса не относится к важнейшим его характеристикам, следует учитывать скорость, с которой будет перекачиваться жидкость. Этот параметр показывает объем теплоносителя, перемещаемого циркуляционным устройством в единицу времени

Этот параметр показывает объем теплоносителя, перемещаемого циркуляционным устройством в единицу времени

Кроме этого, мощность насоса не относится к важнейшим его характеристикам, следует учитывать скорость, с которой будет перекачиваться жидкость. Этот параметр показывает объем теплоносителя, перемещаемого циркуляционным устройством в единицу времени.

Коллектор (его еще называют гребенкой). Также является важным элементом лучевой разводки системы отопления. На гребенку возлагается функция распределительного устройства, предназначенного для централизованного обеспечения радиаторов отопления теплоносителем (подробнее: «Распределительная гребенка системы отопления — назначение и принцип работы «).

Лучевая схема системы отопления всегда содержит разнообразные терморегулирующие или запорно-регулирующие элементы. Они обеспечивают необходимый расход носителя тепловой энергии в каждой ветке конструкции. Создать дополнительные условия для более производительной работы отопительной конструкции без излишних затрат поможет монтаж термометров и удалителей воздуха, функционирующих в автоматическом режиме.

Коллекторы на отечественном рынке предлагаются потребителям в широком ассортименте. Выбор конкретного устройства основывается на количестве запроектированных контуров обогрева или подключаемых радиаторов. Гребенки производят из различных материалов – это может быть латунь или сталь, а также полимерная продукция.

Шкафы. Лучевая схема отопления требует, чтобы все элементы, входящие в нее, располагались в специальных оборудованных для них конструкциях. Распределительный коллектор для отопления. запорная арматура, трубопроводы нужно помещать в коллекторные шкафы, имеющие простую конструкцию. Они бывают как встраиваемые в нишу стены, так и наружными, но при этом отличаются функциональностью и практичностью.

Схема с естественной циркуляцией

Чтобы понять принцип действия гравитационной системы, изучите типовую схему, применяющуюся в двухэтажных частных домах. Здесь реализована комбинированная разводка: подача и возврат теплоносителя происходит по двум горизонтальным магистралям, объединенным однотрубными вертикальными стояками с радиаторами.

Как работает самотечное отопление двухэтажного дома:

1. Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.
2. Нагретый теплоноситель движется по вертикальному коллектору и распределяется по горизонтальным магистралям, проложенным с уклоном в сторону радиаторов. Скорость течения невелика – порядка 0.1—0.2 м/с.
3. Расходясь по стоякам, вода попадает в батареи, где успешно отдает теплоту и охлаждается. Под воздействием гравитации она возвращается в котел по обратному коллектору, собирающему теплоноситель из остальных стояков.
4. Прирост объема воды компенсируется расширительным баком, установленным в самой высокой точке. Обычно утепленная емкость располагается на чердаке здания.

Принципиальная схема самотечной разводки с циркуляционным насосом

В современном исполнении гравитационные системы оснащаются насосами, ускоряющими циркуляцию и прогрев помещений. Перекачивающий агрегат ставится на байпасе параллельно подающей магистрали и функционирует при наличии электроэнергии. Когда свет отключается, насос бездействует, а теплоноситель циркулирует за счет гравитации.

Сфера применения и недостатки самотека

Назначение гравитационной схемы – теплоснабжение жилищ без привязки к электричеству, что актуально в отдаленных регионах с частыми отключениями света. Сеть самотечных трубопроводов и батарей способна работать вместе с любым энергонезависимым котлом либо от печного (раньше говорили – парового) отопления.

Разберем отрицательные стороны использования самотека:

• из-за малой скорости протока нужно повышать расход теплоносителя за счет применения труб большого диаметра, иначе радиаторы не прогреются;
• чтобы «подстегнуть» естественную циркуляцию, горизонтальные участки прокладываются с уклоном 2—3 мм на 1 м магистрали;
• здоровые трубы, идущие под потолком второго этажа и над полом первого, портят внешний вид комнат, что заметно на фото;
• затруднено автоматическое регулирование температуры воздуха – на батареи нужно покупать только полнопроходные термостатические клапаны, не препятствующие конвективной циркуляции теплоносителя;
• схема неспособна работать с теплыми полами и в 3-этажном доме;
• увеличенный объем воды в отопительной сети подразумевает длительный прогрев и большие затраты топлива.

Чтобы выполнить требование №1 (смотри первый раздел) в условиях ненадежного электроснабжения, хозяину двухэтажного частного дома придется нести расходы на материалы – трубы повышенного диаметра и облицовку для изготовления декоративных коробов. Остальные минусы некритичны – медленный прогрев устраняется путем установки циркуляционного насоса, недостаток экономичности – монтажом специальных термоголовок на радиаторы и изоляцией труб.

Советы по проектированию

Если разработку самотечной схемы отопления вы взяли в свои руки, обязательно учтите следующие рекомендации:

1. Минимальный диаметр вертикального участка, идущего от котла, — 50 мм (имеется в виду внутренний размер условного прохода трубы).
2. Горизонтальный раздающий и собирающий коллектор допускается уменьшить до 40 мм, перед последними батареями – до 32 мм.
3. Уклон 2—3 мм на 1 м. п. трубопровода делается в сторону радиаторов на подаче и котла – на обратке.
4. Входной патрубок теплогенератора должен располагаться ниже батарей первого этажа с учетом уклона обратной магистрали. Возможно, в котельной придется сделать небольшой приямок под установку источника тепла.
5. На подводках к отопительным приборам второго этажа лучше поставить прямой байпас малого диаметра (15 мм).
6. Верхний раздающий коллектор постарайтесь уложить на чердаке, чтобы не вести под потолками комнат.
7. Используйте расширительный бак открытого типа с патрубком перелива, выведенным на улицу, а не в канализацию. Так удобнее следить за переполнением емкости. С мембранным бачком система работать не будет.

Расчет и проектирование самотечного отопления в коттедже сложной планировки стоит доверить специалистам. И последнее: магистрали Ø50 мм и более придется исполнять стальными трубами, медью либо сшитым полиэтиленом. Максимальный размер металлопластика составляет 40 мм, а диаметр полипропилена выйдет просто угрожающим из-за толщины стенок.

Двухтрубная система отопления для двухэтажной постройки

С помощью двухтрубной системы отопления можно регулировать температуру воздуха в каждой комнате отдельно.

Эта разводка хотя и имеет сложную конструкцию, но пользуется большей популярностью, по сравнению с однотрубным аналогом. В данном случае к каждому нагревательному прибору из общей, подающей горячий теплоноситель, трубы идет ответвление. Через него в радиатор или батарею идет подогретая вода. Пройдя весь нагревательный прибор и отдав всю свою теплоту, теплоноситель покидает его, но по другому патрубку, который подсоединяется к общей обратке. То есть подающая подогретый теплоноситель и возвращающая его обратно в котел для подогрева трубы – это две разные цепочки.

Хотя монтаж и последующее техническое обслуживание данного варианта системы отопления двухэтажного дома и связаны с экономическими расходами, но двухтрубная система позволяет регулировать температуру воздуха в каждой комнате отдельно. Это способствует созданию приятного микроклимата в доме.

Какой бы вариант обогревательной разводки для двухэтажного дома не был выбран, главное здесь – провести правильные расчеты относительно требуемой мощности всех нагревательных элементов  и профессионально выполнить все монтажные работы.

Основные отличия

Системы отопления при помощи жидкого теплоносителя подразделяют на 2 главных вида – это однотрубные и двухтрубные. Различия данных схем заключаются в способе подключения теплоотдающих радиаторов к магистрали. Магистралью однотрубной отопительной системы является замкнутый круговой контур. Теплотрассу прокладывают от нагревательного устройства, батареи подключают к нему последовательно и протягивают назад к котлу. Отопительная система с одним трубопроводом просто устанавливается и не располагает большим количеством комплектующих, потому дает возможность прилично экономить на монтаже.

Однотрубные отопительные конструкции с естественным передвижением теплоносителя сооружают только лишь с верхней разводкой. Отличительный признак – в схемах имеются стояки подающей магистрали, но отсутствуют стояки для обратной трубы. Перемещение теплоносителя двухконтурной отопительной системы реализовывается по 2 магистралям. Первая предназначается для доставки горячего теплоносителя от прибора нагрева к отдающим тепло контурам, вторая – для отвода охлажденного теплоносителя к котлу.

Радиаторы отопления подсоединяются параллельно – нагретый теплоноситель поступает в каждый из них прямо от подающего контура, благодаря этому имеет почти равную температуру. В батарее вода отдает энергию и остывшей отправляется в отводящую трубу – «обратку». Подобная система нуждается в удвоенном количестве труб, фитингов и арматуры, тем не менее, дает возможность организовывать комплексные разветвленные структуры и понижать расходы на обогрев благодаря индивидуальному регулированию батарей. Двухконтурная система высокоэффективно отапливает большие помещения и многоэтажные сооружения. В малоэтажных постройках (в 1-2 этажа) и домах, имеющих площадь меньше 150 м², рациональнее сооружать одноконтурное теплоснабжение как с финансовой, так и с эстетической точки зрения.

Схемы разводки отопления

В двухэтажных домах используют такие схемы разводки отопления: однотрубная, двухтрубная, а также коллекторная. При однотрубной достаточно сложно регулировать температуру в здании. Это происходит от того, что нет возможности перекрыть один из радиаторов, когда все остальные отопительные приборы работают. Поэтому, когда горячая вода переходит от одной батареи к другой, она всё больше охлаждается.

Так как у каждого агрегата отопления есть по две трубы, по одной идёт горячая вода, а по другой – уже остывшая. Ещё эта система отличается от однотрубной тем, что у неё иной порядок подключения приборов отопления. Специалисты рекомендуют перед каждым радиатором монтировать регулировочный бак.

Схема двухтрубной системы отопления

Для того чтобы в двухэтажном доме была нормальная циркуляция, достаточно дистанции между центром котла и верхней точкой подающей магистрали, при этом можно ставить расширительный бак на верхнем этаже, а не на чердаке. А трубу подачи прокладывают под потолком или под подоконниками.

Поэтому рекомендуется ставить дополнительный байпас вместе с циркуляционным насосом, что значительно сэкономит время при запуске такой системы, как схема отопления двухэтажного загородного дома, и при этом в здании будет более равномерно распределяться тепло.

Схема отопления с байпасом и насосом

Кроме установки радиаторов, в двухэтажном доме с использованием котла вместе с встроенным насосом циркуляции можно устанавливать и систему «тёплый пол», подключать полотенцесушитель одновременно на двух этажах. Специалисты советуют стояки второго этажа подключать возле самого котла.

При выполнении монтажа лучше всего использовать лучевую и коллекторную систему, она наиболее удобна, можно регулировать температуру во всех помещениях. Для всех отопительных приборов проводят по две трубы: прямую и обратную

Коллекторы размещают на каждом этаже, очень важно при этом, чтобы они находились в специально отведённом для этого шкафу, в котором располагают и всю запорную арматуру

Комбинированная система отопления: радиаторы и теплый пол

Коллекторные системы

Это универсальная схема отопления двухэтажного дома видео по устройству которой можно посмотреть ниже. Такие системы дают возможность выполнять отопление двухэтажного коттеджа схемы со скрытыми проводимыми трубами. Установка производится очень легко, поэтому ее может произвести даже человек без наличия специальных навыков.

Схема коллекторного отопления двухэтажного дома

Водяное отопление можно проводить как только на одном этаже, так можно и на всех сразу, но котёл рекомендовано размещать только на первом этаже, а на втором можно поставить расширительный бак. Рекомендуется трубы с горячей водой проложить под потолком или под подоконником, то есть, в наиболее уязвимых местах для холодного воздуха. Обязательно на каждый радиатор ставить отдельный регулирующий кран.
Выбирая план отопления двухэтажного дома, очень важным моментом является принять правильное решение, от этого зависит, насколько комфортно будет вам в холодную погоду, как долго прослужит вся принципиальная схема отопления двухэтажного дома, как часто нужно будет производить ремонт или менять трубы и многое другое. При неправильном выборе, при желании сэкономить сейчас может случиться так, что вам придётся постоянно что-то ремонтировать, менять, нанимать работников, а значит, тратить деньги, поэтому ни о какой экономии в данном случае нет и речи.

https://youtube.com/watch?v=vBKn-xBFBiY

Лучше в самом начале установить качественные трубы, радиаторы и другое, пусть и обойдётся это всё дороже сейчас, зато прослужит дольше и всё равно выйдет дешевле в дальнейшем. Правильно установленная схема системы отопления двухэтажного дома из качественных устойчивых материалов прослужит нескольким поколениям.

Монтаж двухтрубной системы отопления в частном доме своими руками

Изготовление конструкции проходит в несколько этапов.

Расчет

Прежде чем приступать к монтажу необходимо построить чёткий план, для чего специалистами всегда проводится гидравлический расчёт. В ходе этого процесса достигаются следующие результаты:

• выясняется кол-во приборов нагревания;
• вычисляются размеры и количества окружных стояков;
• определяются будущие потери.

Внимание! Расчёт производится в чётком соответствии со схемой отопления. Гидравлический расчёт даёт понимание действующих сопротивлений, даёт информацию о водных расходах и температуре каждых отдельных участков

Установка

1. Сначала, в отдельном проветриваемом помещении, монтируется отопительный котёл. Его расположение должно быть удалённым от стен, и к нему должен быть открыт доступ. Сами же стенки, а также полы в комнате отделать огнеупорным материалом.

1. После этого нужно поставить насос, распределительный гидроколлектор, и измерительные приборы/счетчики у котла.
2. От котельной, прямиком через стены, проводится трубопровод к радиаторам.

Подключение

Финальный этап — это подключение радиаторов. Батареи монтируются на кронштейны, под окном. Кроме того, рекомендовано поставить термодатчики. С их помощью регулируются потоки воды, а также её температура.

Пробный пуск

Когда конструкционные элементы подсоединены, делается опрессовка. Пробный запуск котла возможен после оформления соответствующих документов, в присутствии специалистов-газовиков.

Как вам статья?