Отопление двухэтажного дома: однотрубная и двухтрубная схемы

Отопление двухэтажного дома. Какие варианты существуют?


Двухэтажные дома завоевали большую популярность на просторах нашей страны. Их ценят не только за комфорт, но и за рациональное использование земельной площади, экономию строительных материалов и относительную простоту возведения. В то же время, грамотно организовать отопление двухэтажного жилья — задача не из легких. Здесь есть свои тонкости и секреты, без знания которых дом будет отапливаться неравномерно или неэффективно. Давайте обсудим основные системы отопления, которые можно рассмотреть для двухэтажного дома.

Отопление с естественной циркуляцией

Особенностью системы отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома является отсутствие насоса, создающего давление в трубах. Движение воды обеспечивается законами гидравлики и термодинамики, для чего трубы устанавливают под определенным углом друг к другу на заданной высоте. Хоть эта система и обладает несколько меньшей тепловой эффективностью, она является полностью автономной, то есть не зависит от электропитания и не расходует дополнительную энергию.

Отопление с естественной циркуляцией двухэтажного дома может выполняться как по однотрубной, так и по двухтрубной схеме. Достоинства и недостатки этих видов подробно рассмотрены ниже. Вот несколько особенностей, о которых нужно помнить при организации любого вида естественной циркуляции:

  • потребуются трубы большого диаметра, в противном случае движение воды будет затруднено;
  • недопустимо использование расширительных баков закрытого типа — это влечет создание избыточного давления и самотеком система уже работать не будет;
  • в качестве места расположения расширительного бака выбирают наивысшую точку трубопровода, в то время как котел располагают внизу, чаще всего — несколько ниже обратной магистрали.

При монтаже системы с естественной циркуляцией в двухэтажном доме неизбежен значительный перерасход материалов и снижение теплоотдачи. Подобные сложности оправданы лишь в одном случае — когда слишком велик риск перебое с электроэнергией в холодное время года.

Однотрубные системы отопления

Под однотрубной системой отопления двухэтажного дома понимается комплекс радиаторов, использующих для приема горячего теплоносителя и сброса остывшего одну и ту же магистраль. Это позволяет существенно экономить на материалах, однако влечет ряд недостатков:

  • требуется повышенная мощность котла;
  • температура воды в магистралях последовательно снижается от радиатора к радиатору;
  • каждый следующий радиатор должен иметь больше секций, чем предыдущий (что является следствием предыдущего пункта).

Таким образом, реализация однотрубных схем имеет смысл лишь в регионах с относительно мягким климатом для отопления небольших домов.

Отопление «Ленинградка»

Как несложно догадаться, эта схема отопления была разработана в Советском Союзе и повсеместно внедрялась в небольших зданиях северной столицы. Основой «ленинградки» является одна общая магистраль, идущая по периметру помещений ниже уровня установки радиаторов. Патрубки врезаются в нее сверху, а для перенаправления потока теплоносителя под каждым радиатором выполняют сужение трубы или устанавливают регулирующий вентиль.

Возможна как естественная, так и принудительная циркуляция. В первом случае рекомендуется устанавливать не более четырех радиаторов, во втором — не более шести. Подключение семи-восьми радиаторов возможно лишь после точных инженерных расчетов, при большем количестве потребителей тепла система считается неэффективной.

Альтернативные виды однотрубного отопления

Дальнейшей эволюцией «ленинградки» можно считать системы с разрывами магистрали и подрадиаторными перетяжками, которые играют роль «узких мест», перенаправляя поток жидкости. Это позволяет упростить основную магистраль, избавившись от сужений и вентилей, а также располагать радиаторы вдали от зоны прокладки основных труб. При достаточной мощности нагнетающего насоса в циклах принудительной циркуляции возможно некоторое увеличение отапливаемых площадей.

Двухтрубное отопление

Двухтрубная система отопления нашла применение в крупных двухэтажных домах, так как имеет значительно меньшие теплопотери от радиатора к радиатору. В структуру системы входят две основные магистрали: горячая и холодная. По первой нагретая жидкость подается к потребителям тепла, во вторую сбрасывается остывший теплоноситель. При этом магистрали не имеют никакой прямой связи друг с другом.

Расширительный бак устанавливается на отдельном первичном ответвлении горячей магистрали значительно выше трубопроводов. Обычно выбираются модели закрытого типа. Перед радиаторами могут врезаться вентили, позволяющие выборочно отключать от отопления отдельные комнаты, однако перекрытие слишком большого количества вентилей может привести к избыточному давлению и течам, особенно — в системах с принудительной циркуляцией и при неправильно проделанных тепловых расчетах.

Тупиковая схема и «петля Тихельмана»

Изначально все системы двухтрубного отопления работали по прямой тупиковой схеме. Это означало, что радиатор, первым получивший горячий теплоноситель, первым же и отдает остывший, что влечет последовательную потерю давления в радиаторах и снижение их эффективности. Пусть и не такое значительное, как при однотрубной компоновке. Тупиковая схема до сих пор применяется для отопления небольших зданий, так как требует значительно меньшего расхода материалов при монтаже и не так требовательна к мощности насоса.

Решение проблемы падения давления предложил инженер Альберт Тихельман. Он разработал реверсивную систему обратной подачи теплоносителя или, проще, обратную петлю. Таким образом, радиатор, первым получивший теплоноситель, сбрасывал его последним, а последний установленный радиатор сливал остывшую жидкость раньше, чем остальные. При этом, разумеется, вдвое увеличилась длина обратной магистрали. Тупиковая схема хорошо подходит для отопления двухэтажного дома.

Лучевая схема

Другой ветвью эволюции тупиковой системы отопления стала так называемая лучевая схема. Она предполагает наличие дополнительного узла — распределительного коллектора. Он необходим для разведения первичных и обратных магистралей к каждому радиатору в отдельности, что обеспечивает циркуляцию жидкости с равной температурой и равным давлением во всех элементах системы.

Дальнейшее усложнение отопительной системы по сравнению с тупиковыми и петличной схемами привело к еще большему расходу труб при прокладке магистралей. Тем не менее, это окупается высокой эффективностью. Требования к расширительному баку и нагнетающему насосу те же, что и в «петле Тихельмана».

Отопление теплыми полами

Главная «фишка» теплого пола — установка одного крупного, но маломощного «радиатора» в подпольное пространство, вместо использования системы стандартных навесных радиаторов. Это обеспечивает более равномерное распределение тепла, повышает комфорт в помещении и, при грамотной реализации системы, снижает энергозатраты. Однако и теплый пол не лишен своих недостатков. К ним можно отнести:

  • длительное время прогрева полностью остывшего помещения;
  • возможность возникновения конденсата ввиду почти полной изолированности от внешних факторов;
  • сложности расчета и монтажа системы.

В ходе недавних исследований отмечено, что помещение с теплым полом при прочих равных факторов можно прогревать до температуры на 2ºC ниже, чем помещение с классическим отоплением, и это никак не скажется на комфорте человека. Один этот факт позволяет экономить до 10-15% энергии.

Сегодня довольно часто теплый пол применяют в отоплениидвухэтажного дома. Система может выступать в качестве основной, но для этого важно сделать все теплотехнические расчеты.

Отопление газовым котлом

Газовые котлы являются основным источником энергии в большинстве современных отопительных систем. Они гарантируют высокую производительность при относительно низких энергозатратах, отличаются высокой надежностью и безопасностью, конечно, при соблюдении всех норм и правил монтажа.

Тем не менее, в последние годы отмечается тенденция постоянного роста цен на природный газ, что вскоре приравняет удельные расходы на его приобретение с расходами на содержание электрической отопительной системы. А двухэтажные дома чаще всего строятся с большими площадями. До тех пор, пока сохраняется доступность газа, топить свой двухэтажный дом рекомендуем газовым котлом.

Какую схему отопления выбрать?

При выборе конкретного типа отопительной системы следует руководствоваться, в первую очередь, характеристиками здания, обращать внимание на доступность электричества и финансовых возможностей.. Если у Вас есть инженерные документы, загляните в них, как правило, так указаны все нужные цифры. В противном случае придется выполнять все измерения самостоятельно. Необходимый минимум — площадь пола, объем помещения, толщина и материал несущих стен и перегородок.

После этого стоит проанализировать климатические особенности региона, стоимость и доступность различных видов энергии. На основе этих данных осуществляется первичный выбор вариантов организации отопления, после чего просчитываются планируемые затраты на их приобретение и монтаж, а также будущее содержание. Именно экономические показатели, как краткосрочные, так и стратегические, являются решающими при выборе конкретного вида отопления.

Если с финансами наблюдаются сложности, наличие света нестабильно, а из энергоносителей только уголь, то возможно стоит смотреть в сторону простых однотрубных систем отопления. Если есть газ, стабильная подача света и позволяют финансы, то можно смотреть в сторону двухтрубных и лучевых систем отопления двухэтажного дома.

Что выбрать: однотрубная или двухтрубная система отопления

Однотрубная отопительная система

Работает по принципу: по одной магистральной трубе (стояку) теплоноситель поднимается на верхний этаж дома (в случае многоэтажного дома); к нисходящей магистрали последовательно подключены все отопительные устройства. В этом случае все верхние этажи будут обогреваться интенсивнее чем нижние. Хорошо распространенная практика в многоэтажных домах советской постройки, когда на верхних этажах очень жарко, а на нижних — холодно. Частные дома, чаще всего имеют 2-3 этажа, поэтому однотрубное отопление не грозит большой контрастностью температур на разных этажах. В одноэтажном строении обогрев практически равномерный.

Преимущества однотрубной системы отопления: гидродинамическая устойчивость, легкость проектирования и монтажа, малые затраты материалов и средств, так как требуется установка только одной магистрали для теплоносителя. Повышенное давление воды обеспечит нормальную естественную циркуляцию. Использование антифриза повышает экономичность системы. И, хотя, это не лучший образец отопительной системы, она получила у нас очень широкое распространение из-за высокой экономии материала.

Недостатки однотрубной системы отопления: сложный тепловой и гидравлический расчет сети;
– сложно устранить ошибки в расчетах устройств отопления;
– взаимозависимость работы всех элементов сети;
– высокое гидродинамическое сопротивление;
– ограниченное количество обогревательных устройств на одном стояке;
– невозможность регулировать поступление теплоносителя в отдельные обогревательные приборы;
– высокие теплопотери.

Усовершенствование однотрубных отопительных систем
Разработано техническое решение, позволяющее регулировать работу отдельных отопительных приборов, подключенных на одну трубу. В сеть подключаются специальные замыкающие участки — байпасы. Байпас представляет собой перемычку в виде отрезка трубы, который соединяет между собой прямую трубу радиатора отопления и обратную. Он оснащен кранами или клапанами. Байпас дает возможность подключать к радиатору автоматические терморегуляторы. Это позволяет регулировать температуру каждой батареи и при необходимости перекрывать подачу теплоносителя на любой отдельный нагревательный прибор. Благодаря этому можно ремонтировать и заменять отдельные приборы, не отключая полностью всю отопительную систему. Правильное подключение байпаса дает возможность перенаправить поток теплоносителя по стояку, минуя заменяемый или ремонтируемый элемент. Для качественной установки таких устройств лучше пригласить специалиста.

Вертикальная и горизонтальная схема стояка
По схеме монтажа однотрубное отопление бывает горизонтальное и вертикальное. Вертикальный стояк — это подключение всех отопительных приборов последовательно сверху донизу. Если же батареи последовательно соединены друг с другом по всему этажу — это горизонтальный стояк. Недостатком обоих подключений являются воздушные пробки, возникающие в радиаторах отопления и трубах из-за скапливающегося воздуха.

Отопительная система с одним магистральным стояком комплектуется отопительными устройствами, обладающими повышенными характеристиками в отношении надежности. Все устройства однотрубной системы рассчитываются на высокую температуру и должны выдерживать высокое давление.

Технология монтажа однотрубной отопительной системы
1. Установка котла в выбранном месте. Лучше воспользоваться услугами специалиста из сервисного центра, если котел на гарантии.
2. Монтаж магистрального трубопровода. Если монтируется усовершенствованная система, то обязательная установка тройников в местах подключения радиаторов и байпасов. Для отопительной системы с естественной циркуляцией при монтаже труб
создают уклон в 3 – 5о на метр длины, для системы с принудительной циркуляцией теплоносителя — 1 см на метр длины.
3. Установка циркуляционного насоса. Рассчитан циркуляционный насос на температуру до 60оС, поэтому устанавливается он в той части системы, где самая низкая температура, то есть у входа обратной трубы в котел. Работает насос от сети электропитания.
4. Монтаж расширительного бака. Открытый расширительный бак устанавливается в наивысшей точке системы, закрытый — чаще рядом с котлом.
5. Установка радиаторов. Делают разметку мест для установки радиаторов, закрепляют последние с помощью кронштейнов. При этом выдерживают рекомендации производителей приборов по соблюдению расстояний от стен, подоконников, пола.
6. Производят подключение радиаторов по выбранной схеме, устанавливая краны Маевского (для развоздушивания радиаторов), перекрывающие краны, заглушки.
7. Проводится опрессовка системы (в систему под давлением подается воздух или вода для проверки качества подключения всех элементов системы). Только после этого в отопительную систему заливается теплоноситель и производится пробный пуск системы, настраиваются элементы регулировки.

Двухтрубная система отопления

В двухтрубной системе отопления нагретый теплоноситель циркулирует от нагревателя к радиаторам и обратно. Отличается такая система наличием двух веток трубопровода. По одной ветке происходит транспортировка и распределение горячего теплоносителя, по второй — охлажденная жидкость от радиатора возвращается в котел.

Двухтрубные системы отопления, как и однотрубные, делятся на открытые и закрытые в зависимости от типа расширительного бака. В современных двухтрубных закрытых системах отопления используются расширительные баки мембранного типа. Системы официально признаны наиболее экологичными и безопасными.

По способу соединения элементов в двухтрубной отопительной системе различают: вертикальную и горизонтальную системы.

В вертикальной системе все радиаторы подключаются к вертикальному стояку. Такая система позволяет в многоэтажном доме подключить отдельно к стояку каждый этаж. При таком подключении отсутствуют воздушные пробки при эксплуатации. Но стоимость этого подключения несколько выше.

Двухтрубная горизонтальная отопительная система в основном используется в одноэтажных домах с большой площадью. В этой системе отопительные приборы подключаются к горизонтальному трубопроводу. Стояки для разводки подключения элементов отопления лучше устанавливать на лестничной клетке или в коридоре. Воздушные пробки стравливаются кранами Маевского.

Горизонтальная отопительная система бывает с нижней и верхней разводкой. Если разводка нижняя, то «горячий» трубопровод проходит в нижней части здания: под полом, в подвале. При этом обратная магистраль прокладывается еще ниже. Для улучшения циркуляции теплоносителя котел заглубляют настолько, чтобы все радиаторы находились выше него. Еще ниже располагается обратная магистраль. Верхняя воздушная линия, обязательно включаемая в контур, служит для выведения воздуха из сети. Если разводка верхняя, то «горячий» трубопровод проходит по верху здания. Местом для прокладки трубопровода обычно служит утепленный чердак. При хорошем утеплении труб потери тепла минимальны. При плоской крыше эта конструкция неприемлема.

Читайте также:  Утепление лоджии пеноплексом: особенности и применение материала для балкона

Преимущества двухтрубной системы отопления:
– еще на этапе проектирования предусмотрена установка автоматических терморегуляторов для радиаторов отопления и, следовательно, возможность регулирования температуры в каждой комнате;
– трубы по помещениям разводятся по особой коллекторной системе, что обеспечивает независимость работы устройств цепи;
– другими словами, элементы цепи в двухтрубной системе подключены параллельно в отличие от однотрубной, где включение последовательное;
– в эту систему можно врезать батареи даже после сборки основной линии, что невозможно при однотрубной системе;
– двухтрубную систему отопления легко продлить в вертикальном и горизонтальном направлении (если придется достраивать дом, то систему отопления менять не надо).

Для этой системы не надо увеличивать количество секций в радиаторах с целью увеличения объемов теплоносителей. Легко ликвидируются ошибки, допущенные на стадии проектирования. Система менее уязвима к разморозке.

Недостатки двухтрубной отопительной системы:
– более сложная схема подключения;
– более высокая цена проекта (требуется гораздо больше труб);
– более трудоемкий монтаж.
Но эти недостатки очень хорошо компенсируются в зимнее время, когда в доме происходит максимальная аккумуляция тепла.

Монтаж двухтрубной отопительной системы
I. Монтаж системы отопления с верхней горизонтальной разводкой
1. К патрубку, выходящему из котла, монтируют угловой фитинг, который разворачивает трубу вверх.
2. Используя тройники и уголки, монтируют верхнюю линию. Причем тройники крепят над батареями.
3. Когда верхняя линия смонтирована, тройники соединяют с верхним патрубком батареи, в точке стыка устанавливают перекрывающий вентиль.
4. Затем монтируют нижнюю ветку отводящего трубопровода. Она обходит периметр дома и собирает в себя все трубы, идущие из нижней точки батарей. Обычно эта ветка монтируется на уровне цоколя.
5. В принимающий патрубок котла монтируют свободный конец отводящей трубы, по необходимости, устанавливают перед входом циркуляционный насос.

Подобным способом монтируется и закрытая система с постоянным давлением, поддерживаемым нагнетательным насосом, и открытая отопительная система с открытым расширительным бачком в наивысшей точке.

Основное неудобство двухтрубной отопительной системы с верхней разводкой — это установка расширительного бака вне теплого помещения на потолочном перекрытии. Система отопления с верхней разводкой также не позволяет делать отбор горячей воды для технических нужд, а также совмещать расширительный бак с расходным баком системы водообеспечения дома.

II. Монтаж отопительной системы с нижней горизонтальной разводкой труб
Система с нижней разводкой пришла на смену двухтрубной отопительной системе с верхней разводкой труб. Это позволило размещать расширительный бачок открытого типа в теплом помещении и легкодоступном месте. Также стала возможной некоторая экономия труб, совмещение расширительного бачка и расходного бака системы водоснабжения дома. Совместимость двух баков исключила необходимость контролировать уровень теплоносителя, дала возможность, при необходимости, использовать горячую воду прямо из отопительной системы.
В такой схеме отводящая магистраль остается на том же уровне, а подающая — опускается на уровень отводящей. Это улучшает эстетику и уменьшает расход труб. Но работает только в системах с принудительной циркуляцией.

Последовательность монтажа:
1. На патрубках котла монтируются направленные вниз угловые фитинги.
2. На уровне пола, вдоль стен монтируются две линии труб. Одна линия подсоединяется на подающий выход котла, а вторая — на принимающий.
3. Под каждой батареей устанавливаются тройники, соединяющие батареи с трубопроводом.
4. В верхней точке подающей трубы устанавливается расширительный бачок.
5. Как и в случае с верхней разводкой свободный конец отводящей трубы подключается к циркуляционному насосу, а насос — ко входу нагревательного бака.

Обслуживание двухтрубной системы отопления
Для качественного обслуживания системы отопления необходимо реализовать целый комплекс мероприятий, в том числе провести регулировку, балансировку и настройку двухтрубной отопительной системы. Чтобы отрегулировать и сбалансировать систему используются специальные патрубки, расположенные в самой верхней и самой нижней точке теплопровода. Через верхний патрубок производят сброс воздуха, а через нижний подают или сливают воду. С помощью специальных кранов стравливают излишки воздуха в батареях. Для регулировки давления в системе используется специальная емкость, в которую с помощью обычного насоса закачивается воздух. Особые регуляторы, уменьшая напор в конкретную батарею, выполняют настройку двухтрубной системы отопления. Следствием перераспределения напора является выравнивание температур между первой и последней батареями.

Однотрубная система отопления двухэтажного частного дома

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

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

Конструкционные особенности

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

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

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

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

Отличительные характеристики

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

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

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

Минусы однотрубных систем водяного отопления

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

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

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

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

Общая схема с учетом всех элементов обвязки

Вертикальная разводка

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

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

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

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

Горизонтальная разводка

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

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

Оптимальный монтаж секций радиаторов

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

Проточное подключение

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

С замковыми участками

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

ВИДЕО: Подключение радиатора

Алгоритм монтажа системы

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

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

Для подключения радиаторов рекомендуется использовать байпас и запорную арматуру – так намного проще ухаживать за всей системой.

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

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

ВИДЕО: Однотрубная система отопления

Однотрубная и двухтрубная система отопления двухэтажного дома

При строительстве коттеджей очень важно предусмотреть правильную разводку отопительных труб. Она зависит от площади жилого помещения и особенностей планировки. Тепло и уют может обеспечить двухтрубная или однотрубная система отопления двухэтажного дома. У каждой из них есть свои преимущества и недостатки, которые обязательно нужно учитывать.

Одноконтурная система

При одноконтурной системе все отопительные компоненты устанавливаются в последовательном порядке, а котёл отопления находится внизу. У двухэтажного дома схема однотрубной системы отопления довольно проста, поэтому пользуется большой популярностью у владельцев коттеджей.

Проходя через котёл, вода нагревается и поступает в первый радиатор, где отдаёт немного тепла помещению, затем во второй, третий и т.д. После этого она возвращается обратно, и цикл начинается заново. Получается большое кольцо, охватывающее весь дом. Наименьшее количество тепла достаётся последнему радиатору в цепочке. Компенсировать этот недостаток можно, если последовательно увеличивать количество секций отопительных батарей — последняя и будет самой большой. В результате площадь теплоотдачи становится больше, соответственно, температура в помещении выравнивается.

В данном видео вы подробнее узнаете о ленинградке:

Читайте также:  Утепление деревянных окон и их откосов своими руками

Принцип работы и преимущества

Система предполагает естественную циркуляцию воды, то есть без применения насоса. Принцип её действия заключается в разной плотности горячего и холодного теплоносителя и наличии расширительного бака, установленного в самой верхней точке стояка с горячей водой. Он принимает на себя излишки расширяющегося теплоносителя, предотвращая повышение давления в трубах и их разрыв.

Нагретая вода самоходом поступает на второй этаж, попадает в радиаторы и перемещается по стоякам. Отдавая тепло, она охлаждается и возвращается к котлу. Для удаления воздушных пробок на радиаторах устанавливаются специальные краны Маевского. Если сравнивать двухтрубное и однотрубное отопление, то у второго есть свои преимущества:

  1. Независимость от электросети. При отключении электроэнергии система никак не пострадает, а в доме будет тепло.
  2. Весь внутренний периметр дома — это одно замкнутое кольцо труб, которое не зависит от планировки помещений.
  3. При необходимости можно легко подключить насос, дополнительные радиаторы и полотенцесушители, а также отвести трубы, например, для тёплого пола.
  4. Основную трубу можно скрыть в стене или полу.
  5. Температуру воды легко регулировать, уменьшив или увеличив нагрев.
  6. Можно использовать котёл с любым видом топлива.
  7. Лёгкий монтаж и большая экономия на трубах.

Эти преимущества позволяют устанавливать однотрубную систему отопления на 2 этажа без влияния на эффективность нагрева радиаторов. К её недостаткам относятся следующие факторы:

  1. Невозможно регулировать температуру радиатора в отдельно взятой комнате. При уменьшении или увеличении обогрева изменения будут происходить по всей линии отопления.
  2. Без принудительной циркуляции теплоносителя система работает менее эффективно, чем с ней.

Второй недостаток легко исправить, установив циркуляционный насос.

Принудительная циркуляция

Большинство современных отопительных систем работает с искусственной циркуляцией. Для этого используется закрытый расширительный бак мембранного типа. Он герметичен, поэтому теплоноситель не контактирует с воздухом, а при остывании возвращается в систему.

Постоянную циркуляцию обеспечивает насосный узел. Лучшее место для его установки находится перед отопительным котлом. Таким образом увеличивается напор в самых узких каналах теплообменника.

Можно использовать дополнительные источники энергии

Работа циркуляционного насоса позволяет устанавливать отопление в виде тёплых полов. Без принудительной циркуляции движение теплоносителя по длинным и узким трубам такого пола будет существенно затруднено.

При отключении энергоснабжения используют дополнительные источники — генераторы тока. Затраты на обслуживание немного возрастают, но они компенсируются более равномерным и комфортным распределением тепла.

Разводка труб

От способа разведения труб зависит работа всей системы. В двухэтажном доме при одноконтурном отоплении можно использовать две схемы разводки: вертикальную или горизонтальную.

В вертикальной схеме присутствует верхняя разводка. При этом горячий теплоноситель поднимается на второй этаж или чердак, откуда расходится по вертикальным стоякам, которые соединяют между собой радиаторы отопления на этажах. Выходящую на чердак часть системы необходимо утеплять.

Во втором варианте схема разводки нижняя. Она направлена снизу вверх, то есть от отопительного котла к этажам. Теплоноситель поднимается по одной трубе, разветвляясь на две ветки. Тепло получает сначала первый, а затем второй этаж.

Существует 2 типа разводки труб

Оборудование для монтажа

Для сборки отопительной системы в двухэтажном доме необходимо заранее позаботиться обо всех её составляющих. При одноконтурном отоплении понадобится стандартный набор оборудования:

  • циркуляционный насос, если без него нельзя обойтись;
  • отопительный котёл (газовый или электрический);
  • расширительный бак открытого или закрытого типа;
  • трубы;
  • переходники;
  • радиаторы;
  • заглушки и прокладки;
  • краны Маевского.

Мощность котла рассчитывают с учётом площади дома и характеристик теплоносителя. При постоянном проживании людей в качестве теплоносителя используют обычную воду. Если речь идёт о даче, где хозяева бывают редко, тогда больше подойдёт антифриз, который не позволит системе промёрзнуть и разрушиться зимой.

Двухконтурное отопление

Установка двухтрубной отопительной системы повышает комфортность проживания в двухэтажном доме. Такая конструкция, в отличие от одноконтурной, позволяет регулировать температуру радиаторов в каждой комнате. Это в значительной мере экономит ресурсы и уменьшает затраты на их оплату. Для двухтрубного контура устанавливают две магистрали:

  • одна подаёт в радиаторы воду или антифриз;
  • другая выводит теплоноситель обратно.

Радиаторы подключаются параллельно, а не последовательно, как при одноконтурном отоплении. Один контур с горячим теплоносителем идёт от стояка к радиаторам, другой монтируется к выходу отопительного котла и также идёт на два этажа.

У каждого радиатора есть две трубы и термостатический клапан, позволяющий регулировать температуру. С его помощью можно уменьшить теплоотдачу или перекрыть поступление теплоносителя совсем. Преимущества такого отопления:

  • потеря давления значительно уменьшается;
  • можно обойтись насосом средней и малой мощности;
  • температура сохраняется одинаково для всех радиаторов;
  • внутри системы можно использовать различные тепловые устройства;
  • ремонт и замену деталей можно производить без остановки всей системы.

Главные недостатки двухконтурной системы — это затратность и сложность самостоятельного монтажа. По этой причине контролировать все работы по её установке должны профессионалы.

Виды схем отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

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.

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:

  • однотрубным и двухтрубным;
  • с верхней и нижней разводкой;
  • с гравитационной циркуляцией и принудительной;
  • со стояками горизонтального и вертикального положения;
  • с вариантом магистрального движения теплоносителя;
  • тупиковая схема.

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.

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 торфяными брикетами, 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:

  • малой трудоёмкостью при выполнении монтажа и его «бюджетностью»;
  • простотой ремонта;
  • не нарушает концепцию интерьера в доме (при небольшом количестве труб);
  • возможностью изготовления контура «тёплый пол» (при выполнении определённых требований).

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

Однако такая самотёчная система отопления 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.

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 балансировочного крана для каждого этажа.

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.

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:

  1. 1. Благодаря высокой скорости теплоносителя равномерно прогреваются все теплообменники (радиаторы), из-за чего обогрев помещений осуществляется более качественно.
  2. 2. Принудительным нагнетанием водяного потока можно обогревать помещение любой площади и устраивать контур довольно большой протяжённости.
  3. 3. Даёт возможность системе работать при пониженном температурном режиме (менее 60 градусов), благодаря чему создаётся оптимальная температура в частном доме.
  4. 4. С низкой температурой и невысоким давлением (3 бара) для устройства системы можно использовать трубы из пластика, которые дешевле металлических.
  5. 5. Диаметр тепловых линий меньше, по сравнению с тем, который необходим в контуре с естественной циркуляцией.
  6. 6. Использование батарей отопления любых видов (рекомендуются алюминиевые радиаторы).
  7. 7. Принудительная циркуляция теплоносителя способствует быстрому обогреву помещения.
  8. 8. Регулирование температуры можно выполнять как по всему контуру, так и в определённых точках (корректировать нагрев на каждом теплообменнике).

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.

При правильно составленном проекте, грамотном монтаже, бережной эксплуатации схема отопления с принудительной циркуляцией является оптимальным и эффективным вариантом обогрева дома (двухэтажного и трёхэтажного). Для установки системы понадобится использование таких устройств и материалов:

  • теплогенератора (иногда приобретают настенный тип);
  • расширительного бака;
  • циркуляционного насоса;
  • отопительных приборов;
  • труб;
  • запорной и регулировочной арматуры.

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 мембранного расширителя. 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. 1. Для его функционирования не нужна высокая температура теплоносителя.
  2. 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.

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.

Читайте также:  Индивидуальный тепловой пункт: устройство, принцип действия, установка и особенности

Система отопления двухэтажного дома

Существует несколько разновидностей систем отопления, которые могут быть использованы в жилой малоэтажной застройке. Они значительно отличаются по своей компоновке и составу. Эта статья посвящена следующим вопросам: какая схема отопления двухэтажного дома считается оптимальной, ее основные элементы, особенности построения и разводки. А также предоставлены формулы для самостоятельного расчета проекта отопления.

Разновидности систем отопления

Схемы отопления, помимо классификации по типу топлива, используемого котлом (газовые, твердотопливные, электрические), разделяют по следующим параметрам:

  • по способу циркуляции теплоносителя – естественные/принудительные;
  • по наличию избыточного давления – открытые/закрытые (безнапорные/напорные);
  • по виду разводки контуров – горизонтальные/вертикальные, однотрубные/двухтрубные, верхние/нижние, последовательные/коллекторные (лучевые).

Рассмотрим подробней перечисленные компоновки отопительного оборудования применительно к двухэтажным жилым домам.

Естественная, принудительная, комбинированная циркуляция

Большинство современных схем отопления использует циркуляционные насосы для принудительной транспортировки теплоносителя в замкнутом контуре. Это позволяет:

  • быстро и равномерно нагревать радиаторы на обоих этажах здания;
  • поддерживать небольшой перепад температур между подачей и обраткой;
  • создавать гидравлический напор 5-10 м и более (в зависимости от мощности циркуляционного насоса).

Недостаток напорной схемы – ее энергозависимость. При длительных отключениях электричества для поддержания работоспособности отопления требуется альтернативный источник электроснабжения.

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома

Естественная (гравитационная) циркуляция теплоносителя до сих пор используется в схемах отопления двухэтажных домов с подвалами или цокольными этажами. Для неё характерна установка котла на самом нижнем уровне здания. Подача горячего теплоносителя осуществляется в разгонный коллектор – вертикальную трубу. Она оканчивается в своей наивысшей точке расширительным бачком. Теплоноситель перетекает по системе из-за разницы плотности холодной и горячей жидкости.

Если естественного гидравлического напора оказывается недостаточно, то циркуляцию теплоносителя обеспечивают за счет применения комбинированной схемы. В этом случае тепловой насос (достаточно маломощного агрегата) врезается не в разрыв магистрали подачи теплоносителя, а параллельно с ней. На участке подачи между двумя врезками (фактически – эта часть магистрали становится с байпасом) устанавливается кран или шаровый обратный клапан. При первичном запуске и/или интенсивном использовании отопления, теплоноситель по системе перегоняет циркуляционный насос. Если происходит сбой в электроснабжении (насос отключён) система самостоятельно (через обратный клапан) или принудительно (через байпасный кран) переводится на режим гравитационной циркуляции.

Расположение основных элементов системы отопления по гравитационной схеме движения теплоносителя в двухэтажном доме

Открытая и закрытая схемы

Её основное преимущество – простота обвязки котла. Открытая, зачастую гравитационная разводка, оборудуется атмосферным расширительным баком (он также выполняет функции воздухоотводчика и предохранительного клапана). Гидростатическое давление в открытом контуре равно расстоянию от зеркала воды в баке до самой нижней точки – обратки котла.

Закрытая компоновка характеризуется избыточным давлением, поэтому комплектуется мембранным расширительным бачком. При этом, если на стыках её элементов отсутствуют утечки, то обновление теплоносителя практически не требуется. Это служит хорошей профилактикой процесса формирования налетов накипи, которая снижает КПД теплопередачи и увеличивает гидросопротивление контуров.

Горизонтальная и вертикальная системы

Горизонтальная разводка используется не только в одноэтажных (одноуровневых) сооружениях. Она применяется как составная часть вертикальной, в схеме разводки отопления частного дома на 2 этажа. К примеру, стояк, проходящий от подвала или цокольного этажа к чердаку, является вертикальной разводкой, а подключённые к нему радиаторы отопления расположенные на этажах – горизонтальной.

Горизонтальная и вертикальная (двухтрубная) схема подключения

Схемы верхнего и нижнего подключения контуров

Они относятся к системам двухтрубного отопления. При верхней подаче, труба горячего теплоносителя выводится на чердак двухэтажного дома, затем оттуда разделяется на вертикальные и горизонтальные стояки. Обратка прокладывается в подвале. Для активации отопления достаточно открыть запорную арматуру на обеих магистралях и стравить воздух через единственный верхний воздухоотводчик.

В случае нижнего подвода теплоносителя подающая и обратная магистрали прокладываются в подвальном помещении, где к ним подсоединяются вертикальные стояки. При запуске отопления приходится стравить воздух уже с каждого из них.

Схемы двухтрубных систем отопления с нижней и верхней разводкой подающего трубопровода:

  1. Котел
  2. Циркуляционный насос
  3. Расширитель закрытого или открытого типа.
  4. Воздухосборник
  5. Кран Маевского

Важно! С точки зрения эффективности обогрева особой разницы для двухэтажного дома между верхней и нижней разводкой нет. Однако первую проще активировать, вторую – настраивать.

Коллекторная (параллельная) и последовательная схемы

Коллекторная

Последовательная

ДОСТОИНСТВА

Температура каждого радиатора регулируется независимо и с одного места

Сравнительно небольшой метраж труб

Теплоноситель распределяется равномерно без дросселирования

НЕДОСТАТКИ

Большой расход труб

Неравномерный нагрев радиаторов

Необходим скрытый монтаж трубопровода

Необходимость установки регулирующей арматуры на каждый радиатор отдельно

Для двухэтажного жилого дома со сложной планировкой рациональней использовать коллекторную схему подключения. Она способствует более точной регулировке температуры, а также экономии энергоресурсов.

Однотрубная и двухтрубная компоновки

Однотрубная система подачи теплоносителя (ленинградка) – это кольцо, проложенное по периметру этажа, к которому подсоединены радиаторы отопления. Для двухтрубного отопления характерна подача теплоносителя по одной трубе, а его возврат по другой.

В системах отопления для двухэтажных домов наиболее целесообразно применять двухтрубные схемы с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Однотрубная разводка

Радиаторы подключаются в разрыв или параллельно трубопроводу (по байпасной схеме). Второй вариант предпочтительнее. Он предоставляет возможность отключения радиатора без остановки всей системы и слива теплоносителя.

Нижняя схема подключения радиаторов, в которой труба подачи горячего теплоносителя выполняет функцию байпаса:

  1. Котёл
  2. Расширительный бачок открытого типа
  3. Радиаторы отопления
  4. Кран Маевского для стравливания воздуха
  5. Кран для слива и наполнения системы

Эффективная высота однотрубной системы до 30м, что полностью перекрывает потребности 2-этажного дома. Тем не менее для неё известен ряд технических и эксплуатационных сложностей:

  1. В 2-х этажном доме для качественного и равномерного прогрева помещений применяется несколько однотрубных контуров. Такая схема требует особо точного согласования гидродинамических характеристик всех трубопроводов. В противном случае теплоноситель пойдет только по одному из контуров, имеющему меньшее гидродинамическое сопротивление.
  2. Низкая скорость теплоносителя приводит к его переохлаждению, что негативно отражается на камере сгорания котла.
  3. Даже со специальной арматурой, установленной на каждой из батарей, температуру в отдельном помещении регулировать сложно. При изменении тепловых настроек одного радиатора, полностью нарушается гидродинамическое сопротивление, а значит и эффективность всей системы.

Двухтрубная

Различают два типа двухтрубной системы (рис. ниже):

  1. Тупиковая схема (подача и обратка идут во встречных направлениях). Существенный недостаток тупиковой схемы – неравномерность нагрева радиаторов. Ближе к котлу они будут заметно горячее. На практике эта проблема решается установкой на радиаторы игольчатых дросселей или термоголовок. Они позволяют регулировать подачу теплоносителя в ручном или полуавтоматическом режиме соответственно.
  2. Петля Тихельмана (подача и обратка идут в одном направлении). Контур формируется таким образом, что образуются параллельные петли. Они характеризуются одинаковыми длинами и близкими параметрами гидравлического сопротивления. В результате температура всех радиаторов имеет одинаковые значения без использования корректирующего оборудования.

Проект системы отопления частного двухэтажного дома по схеме Тихельмана предусматривает подключение радиаторов во всех помещениях к одной петле, а не на несколько колец на каждый этаж, как в однотрубной схеме.

Особенности схемы Тихельмана:

  • Использование большего количества радиаторов, чем в однотрубной схеме;
  • Установка в сооружениях со сложной планировкой;
  • Нет необходимости в принудительной балансировке контуров, приобретении и монтаже дорогостоящих регулировочных устройств;
  • Все помещения прогреваются одновременно и равномерно;
  • Простота обслуживания;
  • Отсутствие резких перепадов температуры способствует долговечности отопительных коммуникаций и оборудования.

Основной недостаток петель Тихельмана – некоторое увеличение себестоимости монтажа, вызванное удлинением трубопроводов.

Технические особенности построения отопительной системы

На практике, для двухэтажных домов «чистая» схема Тихельмана используется редко. Чаще применяется обустройство двухтрубного стояка, соединяющего этажи, от которого уже разводятся петли на каждый этаж. Такая схема требует врезки в линию подачи балансировочного крана на каждый контур.

Циркуляционный насос рекомендуется устанавливать через параллельную врезку на каждом этаже. Использование одного агрегата не рекомендуется, хоть и допустимо. Причина заключается в следующем. Теплоноситель в предложенной схеме не будет передвигаться самотеком, как при попутной двухтрубной или однотрубной схеме. И при выходе из строя единственного циркуляционного насоса система отопления перестанет функционировать.

Основные элементы системы отопления

Самостоятельный расчёт схемы отопления

Для расчета схемы необходимо собрать следующие исходные данные:

  • Размеры всех внутренних помещений;
  • Габаритные, наружные размеры сооружения;
  • Размеры дверных и оконных проемов;
  • Регион – средняя температура в зимний период;
  • Требуемая температура внутри помещений;
  • Позиционирование коттеджа по сторонам света;
  • Высота и материал возведения наружных стен;
  • Тип и толщина утеплителя на стенах, кровле, в подвале.

В конечном итоге на этапе закупок оборудования и материалов вам преимущественно потребуется знание мощности котла и радиаторов, на основе расчетов теплопотерь постройки, а также ряд гидравлических параметров для выбора насоса, расширительного бака и трубопроводов.

Расчет теплопотерь ограждающих конструкций

Его проще выполнить с использованием онлайн калькулятора (в интернете присутствует их достаточное количество). Однако результаты окажутся точнее, если воспользоваться соответствующей программой, к которой имеется развернутое объяснение. К примеру, можно скачать программу и видеоуроки к ней.

Теплопотери ограждающих конструкций – Тп, Вт;

    • kвс – коэффициент теплопередачи внешних стены, Вт/(м 2 ×°C);
    • fвс – площадь внешних стены;
    • tр – температура воздуха внутри помещения, °C;
    • ti – температура воздуха снаружи сооружения, °C.

kвс рассчитывается по формуле:

    • d1 – толщина основного материала стены, мм;
    • λ1 – теплопроводность материала, Вт/(м×K);
    • d2 – толщина утеплителя, мм;
    • λ2 – теплопроводность утеплителя, Вт/(м×K);
    • dn, λn – аналогичные показатели последующих слоев – черновой штукатурки, внешних и внутренних отделочных материалов;
    • αвн – показатель теплоотдачи воздуха стене изнутри помещения;
    • αнар – показатель теплоотдачи стены наружному воздуху.

Все коэффициенты для расчетов берутся из нормативных документов – СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» (актуализированная редакция СНиП 23-02-2003). Таким же образом исчисляется расчёт теплопотерь через кровлю, оконные и дверные проемы, подвальное помещение. Все полученные данные суммируются.

Расчет мощности котла

Иногда мастера подбирают мощность котла и радиаторов по упрощенной методике – на каждые 10 м 2 площади помещения необходим 1 кВт мощности теплогенератора +12…15% резерв. Точнее тепловая мощность оборудование рассчитывается по следующей формуле:

    • Мк – мощность котла;
    • Тп – расчетные теплопотери дома.

Важно! Следует учитывать, что в этой формуле теплопотери должны включать расход тепла на вентиляцию помещений.

Затраты тепла на вентилирование

Этот вид теплопотерь (ε, Вт) для проектирования схемы отопления двухэтажного дома рассчитывается:

    • Ln – объем удаляемого воздуха, принимается 3 м 3 /час на 1 м 2 площади помещения;
    • ρ – плотность воздуха внутри дома, принимается 1,1 кг/м 3 ;
    • C – удельная теплоемкость воздуха, принимается 1 кДж/(кг×K);
    • tp – температура воздуха внутри дома, °C;
    • ti – температура воздуха снаружи строения, °C;
    • k – показатель учета встречного теплового потока, принимается 1.

Гидравлические расчеты для схемы отопления

В маркировке любого циркуляционного насоса, среди прочих, особенно важны две следующие цифры, к примеру, 25/40 или 25/80. Первая – соединительный размер, вторая – высота подачи жидкости. При этом основное назначение циркуляционного насоса состоит в преодолении гидросопротивления контуров отопления. На практике, насосы с маркировкой 25/60 способны обеспечивать циркуляцию теплоносителя в радиаторных схемах с 15 тепловыми приборами или теплых водяных полов до 130м 2 .

Чтобы точнее подобрать параметры насоса необходимо рассчитать гидравлическое сопротивление системы.

Гидропотери в трубопроводе

Потери напора от трения теплоносителя в трубах:

    • ΔPpt – снижение напора в трубопроводе из-за трения, Па;
    • R – удельные потери напора от трения (указываются в документации производителей труб), Па/м;
    • L – общая длина трубопроводов, м.

Гидропотери в местах максимального сопротивления

Местами максимального сопротивления считаются фитинги, запорная арматура, любые устройства и оборудование врезанные в систему:

    • ΔРс – снижение напора в точках сопротивления, Па;
    • Σξ – сумма показателей гидросопротивления на всех участках;
    • V – скорость теплоносителя, м/с;
    • ρ – плотность теплоносителя .

Расчет скорости теплоносителя

    • V – скорость теплоносителя;
    • m – расход теплоносителя, кг/с;
    • ρ – плотность теплоносителя, кг/м 3 ;
    • f – площадь сечения трубы, мм.

Расчет расхода теплоносителя

    • Q – общая мощность системы отопления, кВт;
    • Ср – удельная теплоемкость воды принимается 4,19 кДж/(кг×°С);
    • ΔPt – разница температур подачи и обратки, °C.

Расчет объема бака

Независимо от его типа (закрытый, открытый), упрощенно его емкость можно принять на 10-15 % больше объема всего теплоносителя в системе.

Заключение

Схема отопления для двухэтажного дома – это сложная инженерная система, включающая множество взаимосвязанных элементов. Их расчет и подбор таит множество нюансов, изучение которые лучше доверить профильным инженерам.

Самостоятельное упрощенное проектирование отопительных коммуникаций также возможно. При этом обязательно следует согласовывать свои действия с практикующими специалистами с соответствующей квалификацией.

Ссылка на основную публикацию