Система отопления 2х этажного коттеджа. Схемы систем отопления двухэтажного дома. Размещение котла и оборудование котельной

27.06.2020

Стандартная схема разводки

Обычно такая схема предполагает использование труб из металлического пластика - так могут рассказать в проектно-инженерных бюро. Однако эти трубы можно легко заменить на полипропиленовые или даже медные. Что интересно, сегодня медные трубы вновь стали востребованными.

Дело в том, что несмотря на все их недостатки, включая дороговизну, они обладают весьма существенным преимуществом: теплоноситель, циркулирующий по медным трубам и радиаторам, не нуждается в замене долгие и долгие годы. По сути, можно один раз залить - и всё, на всю жизнь хватит!

Стандартная схема разводки системы отопления в двухэтажном доме

Фитинги, различные фасонные системы, соединители и прочие комплектующие соединяются только в зависимости от угла своего наклона и взаимного расположения от друг друга. Такая схема разводки обычно требует и использования различных кранов: начиная от шаровых и заканчивая радиаторными (все они прямые).

После того как произойдёт расчёт согласно схеме, рассчитывается и необходимое количество радиаторов и их секций. Последние крепятся на специальные кронштейны. Соответственно, чем секций будет больше - тем больше понадобится и кронштейнов (или другой фурнитуры, которая может их заменить).

Не стоит устанавливать большее количество секций радиаторов, чем надо: это увеличит расход энергии, а эффект будет минимальным.

Верхняя и нижняя разводка

В доме, где есть и подвальное помещение, и чердак можно использовать одну из двух разновидностей разводки: верхнюю или нижнюю. Разумеется, что практически в любом 2х- этажном доме и чердак, и подвал будут иметься.

Особенности разводок, в зависимости от их типа:

При верхней подача теплоносителя будет осуществляться с чердака, попадая в распределитель, а затем спускаясь по трубам;
При нижней теплоноситель, соответственно, будет подаваться из подвального помещения, протекая вниз.

Конечно, кажется логичным, что проще всего использовать именно верхнюю разводку, ведь в этом случае и насос будет наименьшей мощности, и сам теплоноситель циркулировать гораздо быстрее.

Схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой

Однако это смотря с какой стороны посмотреть: верхняя разводка будет неактуальна, например, если в доме установлена мансарда (жить в «объятиях» отопительного котла - это то ещё удовольствие, надо отметить), да и если случится протечка, то зальёт полностью весь дом. Стоит ли так рисковать?

Сразу стоит сказать, что под теплоносителем не всегда подразумевается вода: сейчас многие владельцы частных домов используют и антифриз (на выбор нижней или верхней разводки это никак не повлияет).

Но в любом случае есть 2 правила, которые применяются независимо от выбранного типа:

Двухтрубная и однотрубная отопительная система

Выбор между однотрубной и двухтрубной системой отопления при строительстве домов являлся самым сложным решением для владельца. Системы существенно различаются между собой, причём каждая имеет по одному существенному достоинству и одному такому же недостатку.

Для небольших домов лучше предпочесть именно двухтрубную систему отопления.

Схема устройства однотрубной системы отопления

Краткая характеристика двух типов отопительных систем:

Пластиковые трубы – оптимальный вариант для современной отопительной системы

Однотрубная, как несложно догадаться, требует использования только одной централизованной магистрали (трубы), независимо от того, какое вид отопления используется: водяное котельное, печное, газовое, паровое, использованием электрического котла или без него и так далее. Но есть одна проблема: уже охлаждённый теплоноситель попадает в ту же трубу, с которой и был подан, оп основному стояку. Получается, что самые нижние радиаторы будут гораздо холоднее первых. Следовательно, увеличится и их обогревающая площадь, что ни есть хорошо (здесь подразумевается то, что для такой системы отопления понадобится гораздо большее количество радиаторов, батарей);
Двухтрубная требует сложных технических условий при своём монтаже, однако более эффективна. Остывшая и горячая вода циркулирует по разным магистралям, никак не соприкасаясь и друг другу абсолютно не мешая. Получается, что все батареи прогреваются равномерно, а тепло не уходит просто так;
В общем, однотрубная - дешёвая, но далеко не самая эффективная; двухтрубная - дорогая и сложная, но очень эффективная. Дилемму придётся решать уже непосредственно самому владельцу здания, тут уже ничего не поделаешь.

Монтажа системы при планировании тёплого пола

Основные нюансы, которые необходимо учитывать при планировании монтажа тёплого пола:

При монтаже тёплого пола обязательно надо учитывать тип последующей отделки

Очень важное правильно подбирать напольное покрытие. Очень! Например, если поверх тёплого пола будет положена стяжка (а она обязательна и в любом случае будет), а сверху стяжки 10-сантиметровый паркет - то зачем тогда вообще нужен этот тёплый пол, если КПД подобной системы будет равен нолю? Все подобные моменты обязательно необходимо учитывать;
Трубопровод тёплого пола всегда и при любых обстоятельствах монтируется исключительно в стяжке самого пола. Тогда обычно люди задаются вопросом: а какая должна быть её толщина? Но ответить на этот вопрос специалисты смогут только в том случае, если будут владеть информацией обо всех исходных параметрах самого дома и требуемой для отопительной схемы мощности;
Даже если на первом этаже тёплый пол планируется установить только в некоторых частях, проводить теплоизоляцию придётся по всей поверхности пола, иначе тепло будет уходить в подвал, тем самым расходуя энергию фактически в никуда и понижая КПД целиком всей системы. Конечно, это при условии, что в подвальном помещении нет жилых комнат или не содержаться какие-либо животные. Для второго этажа данное условие необязательно;

Кстати, любая схема водоснабжения будет работать эффективнее, если будет обладать естественной, а не принудительной циркуляцией, что крайне важно. А сильно ли различаются системы отопления?

Например, в чём будет отличие системы отопления одноэтажного кирпичного частного дома с наличием полипропиленовых труб (трубы из полипропилена сейчас популярны) от двухэтажного деревянного, который отапливается электрокотлом?

Разница будет существенная, ведь здесь надо будет определять, как правильно провести подключение системы отопления (для каждого типа дома - по-разному), возможно ли это сделать своими руками, можно ли в частном доме подключать устройства, обладающие очень большой мощностью?

Общая схема устройства тёплого пола в доме

В любом случае система отопления в одноэтажном доме априори будет проще с технической точки зрения, чем в домах с двумя и более этажами. А если брать огромные дома, площадь которых начинается от 500 м², то там всё настолько сложно и совершенно запутано, что кажется, даже физик-ядерщик сразу не разберётся, куда вставлять тот или иной фитинг и при помощи каких насосов циркулирует вода или какой-то другой теплоноситель.

Видео

Можете посмотреть видео, где специалисты рассказывают о том, как осуществить монтаж системы отопления в двухэтажном доме и организовать коллекторное отопление.

Сейчас в проектах частных жилых построек закладывается схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией, как более оптимальная и современная. Некоторые домовладельцы до сих пор предпочитают отопление с естественной циркуляцией, видя в нем свои плюсы. Чтобы выяснить преимущества каждой их схем отопления, рассмотрим различные варианты разводок труб в двухэтажном доме.

Естественная циркуляция нагретой воды по трубам – еще актуальна, но отходит в прошлое

Сейчас в проектах отопления частного двухэтажного дома уже не встретишь чертежей отопительных контуров, работающих без включения в схему циркуляционных насосов. Но еще не так давно обогрев частных домовладений с индивидуальным водяным отоплением осуществлялся исключительно благодаря естественному движению воды по трубам. В некоторых домах, построенных и оборудованных всем необходимым раньше, системы отопления с самотечной циркуляцией теплоносителя функционируют по сей день.

За счет чего движется жидкость в таких трубных контурах? Циркуляцию здесь обеспечивает разница в плотности воды с различной температурой. Горячая жидкость легче (меньше плотность), поэтому стремится вверх, более холодная – вниз. Нагретый котлом теплоноситель уходит по стояку наверх, на его смену приходит остывшая вода из обратного трубопровода. Это называется конвекцией, которая обеспечивает половину энергии, необходимой для осуществления естественной циркуляции.

Вторую половину движущей силы придает жидкости гравитация. Чтобы сила притяжения действовала эффективнее, горизонтальные трубы контура (лежаки) устанавливают с уклоном в сторону движения теплоносителя. Подающий трубопровод наклонен к радиаторам отопления, обратный лежак – к котлу. Кроме уклона труб в самотечном контуре большое значение для успешного осуществления циркуляции имеют такие факторы:

положение котла относительно обратной трубы (чем ниже установлен агрегат, тем лучше);
диаметр трубных коммуникаций (чем шире просвет трубопровода, тем ниже сопротивление);
сечение внутренних отверстий в батареях (та же закономерность, что и для труб).

Соблюдение этих правил позволяет сделать эффективный самотечный контур в доме своими руками. Однако условия, которые необходимо соблюдать при монтаже системы с естественным движением теплоносителя, являются причиной таких ее недостатков:

громоздкие трубы (обычно стальные) нельзя проложить скрыто, они всегда на виду;
для котла необходимо делать углубленную площадку, что делает неудобным его обслуживание;
необходимо поддерживать разницу между горячим и остывшим теплоносителем не менее 25 градусов;
оптимальными , имеющими наибольший внутренний просвет и меньшую подверженность коррозии (при естественной циркуляции в теплоносителе много воздуха), являются чугунные (выбор невелик);
большой объем теплоносителя и необходимость монтировать громоздкий ;
сложно провести правильные теплотехнические расчеты для равномерного обогрева комнат.

Кроме того, самотечный контур не способен полноценно обогреть габаритные постройки. Эффективная естественная циркуляция возможна при длине лежаков до 45 м и площади до 180 м 2 (в двухэтажном доме). Эти минусы делают самотечные контуры минимально востребованными у домовладельцев. Но все же остаются приверженцы отопительных гравитационных систем, аргументирующие свои предпочтения такими преимуществами самотечных контуров:

независимость от бесперебойной подачи электричества;
бесшумность движения жидкости по трубам;
эффективность отопительной системы при эксплуатации твердотопливных котлов (высокая инерционность частично нивелирует частые и значительные температурные перепады).

При монтаже гравитационных контуров применяются две схемы трубной разводки – однотрубная, когда теплоноситель от батарей отводится по той же трубе, что и подается, и двухтрубная, когда подача жидкости и ее отведение обратно к котлу осуществляется двумя коммуникациями. Для с естественной циркуляцией применяются те же схемы разводки. На второй этаж теплоноситель подается по стояку, отходящему от котла, остывшая жидкость сверху отводится по обратной вертикальной трубе. Лежаки на обоих этажах присоединяются к стоякам согласно примененной схемы разводки отопительных коммуникаций.

Система с принудительным движением жидкости – оптимальная по сегодняшним меркам

Разрабатывая современный проект отопления двухэтажного дома, авторы документа наверняка включат в него отопительный контур с циркуляционным насосом. Системы с естественным движением жидкости по трубам не вписываются в концепцию современного интерьера, к тому же принудительная циркуляция обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики водяного отопления, особенно в частных домах с большой площадью.

Принудительная циркуляция позволяет намного проще относиться к расположению элементов системы отопления относительно друг друга, но все же существуют общие правила устройства обвязки котла, предпочтительного подсоединения батарей отопления, прокладки трубных коммуникаций. Несмотря на наличие в контуре циркуляционного насоса, при монтаже разводки стараются максимально уменьшить сопротивление труб, их соединений и переходов, чтобы снизить нагрузку на перекачивающее жидкость устройство и избежать завихрений жидкости в труднопроходимых местах.

Применение принудительной циркуляции в трубном контуре позволяет достичь таких эксплуатационных преимуществ:

высокая скорость движения жидкости обеспечивает равномерный прогрев всех теплообменников (батарей), благодаря чему достигается более качественный обогрев различных помещений;
принудительное нагнетание теплоносителя снимает ограничение с суммарной площади обогрева, позволяя делать коммуникации любой протяженности;
контур с циркуляционным насосом эффективно работает при низких температурах жидкости (менее 60 градусов), благодаря чему легче поддерживать оптимальную температуру в комнатах частного дома;
низкая температура жидкости и невысокое давление (в пределах 3 Бар) позволяет применять для монтажа системы отопления недорогие пластиковые трубы;
диаметр тепловых коммуникаций гораздо меньше, чем в системе с естественной циркуляцией и возможна их скрытая прокладка без соблюдения естественных уклонов;
возможность эксплуатации радиаторов отопления любых типов (предпочтение отдается алюминиевым батареям);
низкая инерционность обогрева (от запуска котла до набора радиаторами максимальной температуры проходит не более получаса);
возможность делать контур закрытым с использованием мембранного расширительного бака (хотя монтаж открытой системы также не исключается);
терморегуляцию можно осуществлять как в целом по системе, так и зонально или точечно (регулировать температуру на каждом обогревателе отдельно).

Еще одним плюсом принудительной системы отопления двухэтажного частного дома является произвольный выбор места для установки котла. Обычное его монтируют на первом этаже или в подвале, если есть цокольное помещение, но теплогенератор необязательно специально углублять и рассчитывать уровень его расположения относительно обратной трубы. Допускается как напольная установка котла, так и настенная, что предоставляет широкий выбор подходящей модели оборудования согласно личным предпочтениям домовладельца.

Несмотря на техническое совершенство отопления с принудительным движением жидкости, есть у такой системы недостатки. Во-первых, это шум, что образуется при быстрой циркуляции теплоносителя по трубам, особенно усиливающийся в местах сужений, резких поворотов трубопровода. Часто шум движущейся жидкости бывает признаком излишней мощности (производительности) циркуляционного насоса применимо к данному отопительному контуру.

Во-вторых, работа водяного отопления зависит от электричества, которое необходимо для постоянной прокачки теплоносителя циркуляционным насосом. Схема контура обычно не способствует естественному движению жидкости, поэтому при длительных отключениях электричества (если нет устройства для бесперебойной подачи электроэнергии), жилье остается без обогрева.

Как и контур с естественной циркуляцией, отопление двухэтажного дома с принудительной прокачкой теплоносителя делается однотрубной и двухтрубной разводкой. Как правильно выглядят подобные схемы, будет рассказано дальше.

Однотрубный контур с циркуляционным насосом – просто сделать, но далек от совершенства

При однотрубной схеме разводки с включением в контур циркуляционного насоса (все обогреватели на этаже подключены к одной коммуникации) по ней подводится горячий теплоноситель и в нее же сбрасывается остывшая жидкость. Благодаря высокой скорости циркуляции при небольшой протяженности лежака температурная разница между первым от стояка радиатором и крайней батареей незначительная. Но при большой длине контура разница становится заметна.

Часто такая схема разводки становится результатом усовершенствования отопительного однотрубного контура с естественной циркуляцией, когда в систему врезают циркуляционный насос, при этом отопление давно проведено.

Однотрубная разводка может функционировать как открытая система, так и с использованием мембранного расширительного бака. Если это усовершенствованная система, обычно оставляют атмосферный компенсационный резервуар. Когда же контур делают с нуля, устанавливают закрытый бак мембранного типа.

Преимуществом такого контура является возможность его временной эксплуатации без участия циркуляционного насоса (при отключении электричества), хотя и с меньшей эффективностью. Для того чтобы отопление могло работать в двух режимах, насос устанавливают в байпас – специальную трубную обводную петлю с системой клапанов и запорных кранов. Циркуляционный насос ставится на более тонкую трубу, огибающую основную магистраль. Когда нагнетающее теплоноситель устройство работает, жидкость движется обходным путем, при этом кран на центральной трубе перекрыт. Если нет электричества, кран на байпасе перекрывают, но открывают на основной магистрали и теплоноситель начинает циркулировать естественно.

2-этажного частного дома эффективна только при небольшой площади этажей. В таких ситуациях есть смысл делать разводку одним трубопроводом – выходит экономнее по затратам материалов (труб, фитингов) и намного быстрее. Если же квадратура этажей значительная, придется потратиться на трубы и сделать самую эффективную разводку с помощью двух тепловых коммуникаций.

Двухтрубные разводки отопления – варианты для двухэтажного дома, схемы

Все преимущества контура с принудительным движением теплоносителя реализуются при устройстве и эксплуатации двухэтажного дома. При такой разводке, имеющей несколько вариантов рабочих схем, подача теплоносителя и его отвод от батарей производится по разным коммуникациям. Радиаторы подключаются к системе параллельно, то есть независимо друг от друга.

Горячий теплоноситель от котла поступает в стояк, от которого на каждом этаже отходит подающая ветка и снабжает каждый обогреватель. От батарей отводящие патрубки сбрасывают остывшую жидкость в обратную коммуникацию. "Холодные" лежаки впадают в отводящий стояк, переходящий на первом этаже в обратную трубу. На обратке перед входом в котел последовательно устанавливаются:

мембранный расширительный бачок;
циркуляционный насос в системе байпаса с комплексом запорной арматуры;
предохранительный клапан, сбрасывающий избыточное давление в отопительном трубном контуре.

Независимое снабжение теплоносителем каждой батареи в двухтрубном отопительном контуре дает возможность регулировать (в том числе автоматически) скорость тока жидкости через радиатор и за счет этого изменять температуру обогревателя. Это делается вручную с помощью запорного крана на входе подачи теплоносителя или с помощью термостатического клапана, который регулирует просвет входящего отверстия автоматически в соответствие с заданной температурой в помещении. На выходе радиаторов часто устанавливаются балансировочные клапаны, с помощью которых производится выравнивание давления на каждом участке системы и во всем контуре.

Двухтрубная отопительная система может быть реализована в нескольких вариантах, причем на разных этажах может быть применена другая схема. Самая простая разводка двумя трубами называется тупиковой. Она заключается в том, что обе трубы (подводящая и отводящая) прокладываются параллельно, поочередно подключаясь по пути к батареям, и замыкаются в итоге на последнем обогревателе. Сечение труб (обеих) по мере приближения к последнему радиатору уменьшается. Такая разводка требует тщательной регулировки давления с помощью балансировочных кранов (клапанов) чтобы добиться равномерного поступления теплоносителя к батареям.

Следующую и подключения труб называют "петлей Тихельмана" или встречной. Суть ее в том, что подающая труба и обратка, имеющие одинаковый диаметр на всем протяжении, подводятся к радиаторам и подключаются с противоположных сторон. Эта разводка оптимальнее и не требует балансировки системы.

Самой совершенной, но и наиболее материалоемкой, является коллекторная система отопления двухэтажного дома. Снабжение каждого отопительного прибора на этаже производится индивидуально, от коллектора к радиаторам подводятся отдельные подающие и обратные трубы. Кроме батарей, к коллектору могут быть подключены внутрипольные конвекторы, теплые полы, фанкойлы. Преимущество в том, что на каждый обогревательный прибор или систему подается теплоноситель с необходимым давлением, температурой и скоростью циркуляции. Все эти параметры регулируются устройствами (сервоприводами, смесителями жидкости, термостатами, системами клапанов), установленными на распределительных коллекторах.

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).

Обозначение	Расшифровка символа	Единицы измерения
Q	Максимальный расход насоса (подача)	л/с, м3/час
P	Максимальная мощность котла (паспортные данные)	кВт
?T	Теплосъем с приборов отопления, условно принимают 20°C	°C
1,16	Коэффициент удельной плотности воды	Вт*час
H	Напор в замкнутом контуре системы	Паскаль
R	Гидравлические потери в трубопроводе (для двухэтажного дома 150 Па/м)	Па/метр
L	Сумма длин контуров в отоплении	метр
Z?	Коэффициент шероховатости в соединениях, запорной арматуре, устройствах для регулировки и предохранения от некорректной работы системы.	1,3 для стандартных фитингов и шаровых кранов; 1,7 для термостатических, двух- или трехходовых кранов

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.

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.

Для комфортного проживания в частном секторе необходимо наличие коммуникаций, среди которых отопительная система занимает одно из важных мест. От неё зависит оптимальный температурный режим, сохранность домостроения и уют. При проектировании строительных планов специалисты включают именно схему с принудительной циркуляцией отопления двухэтажного дома. Это обуславливается необходимостью подъёма теплоносителя в системе на дополнительную высоту.

Показать всё

Разновидности схем отопления

Подробная схема отопления 2-х этажного частного дома с принудительной циркуляцией - это комплекс элементов, состоящий из трубопроводов, котла, фитингов, температурных датчиков и других узлов. При правильном их выборе и монтаже расходы на обогрев жилья существенно снизятся, а жильцы будут довольны уютным микроклиматом. В настоящее время отопительная система двухэтажного дома может выполняться разными способами:

Хозяин коттеджа выбирает самую приемлемую и эффективную систему, которая бы обеспечивала поддержание нужной температуры в доме определённый промежуток времени, была оснащена простым, функциональным и удобным управлением, давала возможность выполнения отопления по типу «тёплый пол». Оптимальным считается вариант обогрева, когда все устройства системы функционируют при помощи автоматики.

Принудительная схема отопления. Схема отопления с принудительной циркуляцией

Самой простой является схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома. Также она называется «Ленинградкой». Такую схему отопления двухэтажного частного дома своими руками можно провести без особых сложностей. Отличается экономичностью, функционируя на газовом или электрическом котле, при помощи кирпичной печи, отапливаемой , дровами, углем. Выбирая «Ленинградку», можно сэкономить на средствах, так как труб, необходимых для установки обогрева помещения, потребуется в 2 раза меньше, если сравнивать с двухтрубной системой. Характеризуется ещё такими положительными моментами:

Однотрубный контур можно «спрятать» под пол или развести над ним. При установке трубы можно располагать в горизонтальном положении и в вертикальном.

Однако такая может применяться только в одноэтажной постройке. В двухэтажном доме схема однотрубной системы отопления сможет функционировать только при наличии циркуляционного насоса.

Существуют ещё недостатки:

невозможность изготовления «тёплого пола» при горизонтальном контуре;
требует выполнения сварочных работ и необходимой проверки соединений;
неравномерность теплоотдачи от батарей, находящихся в разных комнатах.

Схема однотрубной системы представляет собой трубу с подключением к ней всех радиаторов отопления. Нагретая котлом вода распространяется по всем батареям поочерёдно, в каждой отдавая определённое количество тепла. Следовательно, ближайшая к котлу будет горячая, а последняя - чуть тёплая.

2. Основные элементы системы отопления с принудительной циркуляцией

Контур с двумя трубопроводами

По-настоящему комфортные условия может создать двухтрубная обогревательная система. Для изготовления потребуется большее количество труб и других дополнительных материалов, но выполнение эффективного и качественного обогрева частного дома значительно важнее.

Внешне контур выглядит, как две трубы - для подачи и обратки, расположенные параллельно. Батареи патрубками сообщаются и с одной, и с другой. Нагретая вода поступает в каждый радиатор, затем остывшая выходит из него прямо в обратку. Горячий теплоноситель и холодный идут по разным трубопроводам. При такой схеме отопления температура нагрева радиаторов приблизительно одинаковая.

Проходя через трубы и радиаторы, водяной поток идёт по более «лёгкому» пути. Если попадается разветвление, где один участок с большим гидродинамическим сопротивлением, чем другой, то жидкий теплоноситель поступит во второй, который с меньшим сопротивлением. Следовательно, трудно будет сразу предугадать, какой участок будет нагрет сильнее, а какой - слабее.

Для регулирования прохождения воды через отопительные установки нужно, чтобы на каждой из них был установлен балансировочный дроссель. При помощи этого устройства владельцы жилья могут управлять потоком тепла и корректировать отопление в двухконтурной системе. Все радиаторы должны быть оснащены специальными кранами Маевского для устранения воздуха. Универсальная схема может дополняться любыми устройствами теплообмена: радиаторами, тёплыми полами, конвекторами. Они позволят правильно сделать отопление в двухэтажном доме.

Эффективность работы двухтрубной системы можно повысить коллекторной или лучевой разводкой. Такая схема называется комбинированной. Существует тупиковый вид двухтрубной системы, когда подающая и обратная линии контура заканчиваются на последнем теплообменнике. Фактически, водяной поток меняет направление движения, возвращаясь к котлу. Применение раздельной попутной схемы отопления для каждого этажа облегчит настройку контура и обеспечит оптимальный обогрев всего дома. Но для повышения эффекта необходимо сделать врезку для каждого этажа.

Схема отопления двухэтажного дома теплый пол + коллекторное отопление

Принудительный способ

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Отопительная система с циркуляционным насосом отличается практичностью: в весенний и осенний периоды, когда нет морозов, её можно использовать с применением низкотемпературного режима, чего не сделаешь с естественной циркуляцией теплоносителя. Из-за повышения давления в контуре на фоне функционирования насоса усложняется устройство расширительного бака. Здесь он закрытого типа и разделён на две полости эластичной мембраной. Одна предназначена для излишка жидкости в системе, другая для сжатого воздуха, регулирующего давление в системе.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

Положительные и отрицательные характеристики

Принудительная циркуляция позволяет свободно располагать элементы отопительной системы относительно друг друга. Всё же основные правила монтажа обвязки котла, подключения радиаторов, установки трудных линий не следует игнорировать. Используя принудительную циркуляцию, можно заметить такие преимущества:

Ещё одним преимуществом принудительного способа отопления является выбор места для монтажа теплогенератора на своё усмотрение. Обычно это первый этаж или подвал.

При всех достоинствах такого способа отопления существуют и недостатки. Например, при прохождении теплоносителя по системе слышен шум, который усиливается на поворотах тепловой линии и в местах сужения. Часто это может быть причиной излишней производительности насоса, несоответствующей конкретной отопительной системе. Второй недостаток - зависимость от электричества. При его отключении остановится движение теплоносителя в системе, так как питание циркуляционного насоса происходит от электросети.Теплогенератор для системы с принудительным способом отопления может функционировать, используя любой доступный вид топлива. Главное, выбрать котёл с мощностью, при которой он смог бы обогревать отапливаемую площадь дома.

Принципиальным для такой системы должно быть наличие . При нагревании теплоноситель увеличивается в объёме в замкнутом пространстве. Для предупреждения аварийных ситуаций, при которых разрываются трубы и радиаторы, применяется расширительный бак. Он хорошо справляется с излишним давлением.

Благодаря схеме отопления с принудительной циркуляцией, которую обеспечивает напорный насос, теплообменные приборы могут быть разных видов и материалов. Хороший вариант - отопление «тёплый пол»:

1. Для его функционирования не нужна высокая температура теплоносителя.
2. Наличие напорного насоса в оборудовании системы оказывает действенное влияние на затруднённую циркуляцию теплоносителя (малый диаметр и большая длина) «тёплых полов».

Металлические трубы для устройства отопительной системы применяются очень редко из-за тяжёлого веса и высокий стоимости. К тому же они сильно поддаются коррозийным процессам, что ведёт к плохой циркуляции потока.

В чем отличией естественной от принудительной циркуляции

Поэтому лучше пользоваться современными материалами: армированным полипропиленом и металлопластиком, у которых нет таких недостатков. Приобретая их, следует помнить, что компрессионные фитинги, применяющиеся для соединений, могут через несколько лет выйти из строя из-за воздействия высокой температуры теплоносителя. Эти устройства лучше не использовать в отоплении, хотя категорического запрета не существует.