Схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

Отопительные системы загородных коттеджей высотой 2 и более этажа обычно проектируются инженерами – теплотехниками. Но хозяевам жилищ несложной планировки площадью до 200 м² не обязательно обращаться к специалистам – продумать и организовать обогрев здания можно самостоятельно. Задача данной публикации – пояснить, какая схема отопления двухэтажного дома лучше сочетается с конкретными условиями эксплуатации, котельным оборудованием и обогревателями. Предлагаем рассмотреть существующие варианты и выбрать оптимальный.

Виды отопительных систем

Практика показывает, что большинство домовладельцев выдвигает к водяному отоплению 3 основных требования:

1. В доме всегда должно быть тепло.
2. Минимальный расход энергоносителей – природного газа, дров, электричества и так далее.
3. Красота. Трубы, арматуру и приборы обогрева желательно убрать с глаз, чтобы не портили интерьер.

Примечание. Требования перечислены в порядке важности с точки зрения пользователей. О стоимости монтажа мы поговорим в процессе рассмотрения систем.

Пожелания вполне понятны, но их следует увязать с техническими возможностями. Например, в отдаленных регионах случаются перебои с подачей электроэнергии либо отсутствует магистральный газ. Отсюда совет: сначала определите основное топливо и резервный энергоноситель, подберите котел и отопительные приборы. Отразите пожелания на бумаге – набросайте своими руками черновой проект.

Такой основательный подход позволит смонтировать схему отопления двухэтажного дома, которую не придется переделывать впоследствии. На выбор есть 5 вариантов систем:

• самотечная (она же – гравитационная и конвекционная);
• однотрубная;
• двухтрубная;
• лучевая (иначе – коллекторная);
• водяные контуры напольного обогрева, называемые теплыми полами.

Примечание. Первая схема подразумевает естественную циркуляцию теплоносителя по трубам и сообщающийся с атмосферой расширительный бак. В остальных реализован принцип принудительной циркуляции с помощью насоса и работа под давлением (используется закрытый мембранный бачок).

Указанные системы допускается комбинировать друг с другом. К примеру, на первом этаже сделать теплые полы, а на втором собрать лучевую схему. Теперь подробно рассмотрим каждый вариант по отдельности.

Схема с естественной циркуляцией

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

Справка. Существуют и другие способы организовать самотек на двух этажах, например, разводить стояки прямо от расширительного бака трубами меньшего диаметра. Схема материалоемкая, с виду напоминает паука, а монтаж доставит немало хлопот.

Как работает самотечное отопление двухэтажного дома:

1. Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.


2. Нагретый теплоноситель движется по вертикальному коллектору и распределяется по горизонтальным магистралям, проложенным с уклоном в сторону радиаторов. Скорость течения невелика – порядка 0.1—0.2 м/с.
3. Расходясь по стоякам, вода попадает в батареи, где успешно отдает теплоту и охлаждается. Под воздействием гравитации она возвращается в котел по обратному коллектору, собирающему теплоноситель из остальных стояков.
4. Прирост объема воды компенсируется расширительным баком, установленным в самой высокой точке. Обычно утепленная емкость располагается на чердаке здания.

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

Сфера применения и недостатки самотека

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

Разберем отрицательные стороны использования самотека:

• из-за малой скорости протока нужно повышать расход теплоносителя за счет применения труб большого диаметра, иначе радиаторы не прогреются;
• чтобы «подстегнуть» естественную циркуляцию, горизонтальные участки прокладываются с уклоном 2—3 мм на 1 м магистрали;
• здоровые трубы, идущие под потолком второго этажа и над полом первого, портят внешний вид комнат, что заметно на фото;

  

• затруднено автоматическое регулирование температуры воздуха – на батареи нужно покупать только полнопроходные термостатические клапаны, не препятствующие конвективной циркуляции теплоносителя;
• схема неспособна работать с теплыми полами и в 3-этажном доме;
• увеличенный объем воды в отопительной сети подразумевает длительный прогрев и большие затраты топлива.

Замечание. Последний отрицательный момент не играет особой роли – затраченная на производство тепла энергия никуда не денется. Она вернется в процессе остывания трубопроводов.

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

Советы по проектированию

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

1. Минимальный диаметр вертикального участка, идущего от котла, — 50 мм (имеется в виду внутренний размер условного прохода трубы).
2. Горизонтальный раздающий и собирающий коллектор допускается уменьшить до 40 мм, перед последними батареями – до 32 мм.
3. Уклон 2—3 мм на 1 м. п. трубопровода делается в сторону радиаторов на подаче и котла – на обратке.

   
   

4. Входной патрубок теплогенератора должен располагаться ниже батарей первого этажа с учетом уклона обратной магистрали. Возможно, в котельной придется сделать небольшой приямок под установку источника тепла.
5. На подводках к отопительным приборам второго этажа лучше поставить прямой байпас малого диаметра (15 мм).
6. Верхний раздающий коллектор постарайтесь уложить на чердаке, чтобы не вести под потолками комнат.
7. Используйте расширительный бак открытого типа с патрубком перелива, выведенным на улицу, а не в канализацию. Так удобнее следить за переполнением емкости. С мембранным бачком система работать не будет.

Важный момент. Все элементы гравитационной схемы, расположенные на чердаке двухэтажного дома, не забудьте тщательно утеплить, дабы не греть холодную крышу.

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

Плюсы и минусы однотрубной схемы

Однотрубная система отопления двухэтажного частного дома способна нормально функционировать только с принудительной циркуляцией от насоса. Конструкция следующая: по периметру этажа проходит одна магистраль, куда подключены все батареи. То есть, коллектор одновременно играет роль подачи и обратки.

Работа однотрубной схемы, получившей название «ленинградка», довольно сложна:

1. Если трубопроводы рассчитаны верно, то в каждый радиатор затекает приблизительно 1/3 горячей воды. Оставшиеся 2/3 объема двигаются по магистрали дальше.
2. Теплоноситель, прошедший батарею, избавляется от тепла и возвращается обратно в коллектор, понижая температуру потока на 1—2 °С.
3. Охлажденная вода течет к следующему радиатору, где процесс разделения и слияния потоков повторяется. Температура теплоносителя в коллекторе снова падает. Сколько батарей подключено к кольцевой магистрали, столько раз вода охладится.
4. Пройдя последний отопительный прибор, холодный теплоноситель возвращается в котел.

Важное условие нормальной работы системы: диаметра главной магистрали должно хватать на подачу тепла всем батареям. По факту применяются трубы размером 25—32 мм (DN 20—25) при подводящих патрубках радиаторов Ø15 мм (внутренний диаметр DN10).

Сторонники «ленинградки» называют ее главным плюсом низкую стоимость материалов и монтажа. Мы согласимся с утверждением, но с оговоркой: если производить сборку дешевым полипропиленом.

Однотрубная схема отопления, сделанная в двухэтажном доме из металлопластика, сшитого полиэтилена или металла, обойдется дороже двухтрубной из-за цены фитингов. Точный расчет предоставит наш эксперт Владимир Сухоруков ниже на видео.

Минусы «ленинградки» выглядят так:

• поскольку каждый последующий радиатор получает более остывший теплоноситель, нужно наращивать число секций для нагрева дальних комнат;
• чтобы не подбирать количество секций наобум, нужно произвести расчет остывания воды;
• максимальное число эффективно работающих батарей на одной ветви – 5—6 шт., иначе придется нарастить диаметр раздающей трубы до 40—50 мм;
• закольцованную магистраль сложнее провести по дому – мешают дверные проемы, особенно на втором этаже;
• отопительные приборы влияют друг на друга, что затрудняет организацию автоматического регулирования.

Пример. Представьте, что на всех радиаторах установлены термоголовки. Если в первой комнате воздух прогрелся до установленной температуры, термостат закроет проход теплоносителя в батарею. Тогда к остальным приборам пойдет более горячая вода, что заставит сработать остальные радиаторные клапаны.

Маленький плюс однотрубной разводки: одну ветку проще упрятать в стену либо под полы, нежели две. Отопительная сеть легко комбинируется с другими типами систем, работающих с принудительной циркуляцией.

Двухтрубная разводка – просто и надежно

Расписывать алгоритм работы двухтрубной схемы нет нужды, поскольку он прост до безобразия. Мимо всех отопительных приборов проложены 2 трубопровода – подающий и обратный. По первому горячий теплоноситель поступает в батареи, где охлаждается и возвращается в котел через второй. Подключение соответствующее – одна подводка врезана в подачу, вторая – в обратку.

В двухэтажных загородных домах применяется 2 типа двухтрубных систем:

1. Тупиковая или плечевая. Подающая и обратная магистраль заканчивается на последнем радиаторе, по факту теплоноситель меняет направления движения и течет обратно к котлу.
2. Попутная (кольцевая, петля Тихельмана). Трубопровод подачи заканчивается на последней батарее, а обратки – начинается от самого первого радиатора, проходит остальные обогреватели и возвращается к источнику тепла. Направление движения воды не меняется, отсюда и название.

Примечание. Обе системы функционируют принудительно от насоса и в подавляющем большинстве случаев работают под давлением 1—2,5 Бар. Делать их открытыми бессмысленно, проще и удобнее поставить мембранный расширительный бак рядом с котлом.

Двухтрубные схемы практически безупречны, поэтому начнем с перечисления недостатков:

• протяженные ветви с большим числом отопительных приборов требуют глубокой балансировки, но при количестве батарей 5—6 шт. проблем не возникнет;
• трубопроводы петли Тихельмана неизбежно натыкаются на дверные проемы, которые приходится огибать разными способами;
• отопительная сеть, собранная из полипропилена, обойдется дороже аналогичной однотрубной системы;
• всё.

Минусов у двухтрубных схем действительно мало: они надежны, стабильны в работе, легко поддаются автоматической регулировке и одинаково хорошо функционируют с теплым полом, радиаторами и другими видами обогревателей. Плечи тупиковой разводки могут делаться разной длины и загруженности по числу батарей, а петля Тихельмана – образец гидравлического равновесия, не нуждающийся в балансировке.

Для справки. В дачном коттедже площадью до 200 м² удастся обойтись диаметрами труб 10—20 мм (внутренний), не более.

Принцип коллекторного распределения теплоносителя

Лучевая схема – это современная разновидность двухтрубной разводки, удовлетворяющая всем новым и старым требованиям: эффективность, экономичность за счет автоматизированного управления, полностью скрытая прокладка труб и так далее. В чем особенности системы:

1. Теплоноситель от котла направляется в главный распределительный узел – коллектор.
2. Радиаторы подключены подводками DN10—15 к гребенке по двухтрубной схеме, каждый к своей паре штуцеров на подающем и обратном коллекторе. Магистрали отсутствуют.
3. Подводящие трубы утеплены и проложены скрыто по любому удобному маршруту – под напольным покрытием, за натяжными потолками либо в стенах.
4. С помощью расходомеров коллектора (ротаметров) доступна ручная регулировка количества воды, направляемой к батарее. Если гребенку оснастить сервоприводами, подключенными к комнатному терморегулятору, управление потоком теплоносителя будет производиться автоматически.

Совершенство коллекторных схем отопления двухэтажных домов несколько омрачает высокая цена материалов. Гребенки с ротаметрами, трубный утеплитель, сервоприводы, — все указанные элементы стоят приличных денег. Недостаток второй: подобную систему сложно собрать в обжитых помещениях, не делая ремонта. Чтобы упрятать пучок трубопроводов, придется разобрать полы либо снять обшивку потолков.

Контуры напольного обогрева

Как и коллекторная схема, водяной теплый пол монтируется в процессе строительства или ремонта двухэтажного дома. Есть 2 способа устройства напольного обогрева:

• замоноличивание змеевиков из труб в цементно-песчаной стяжке;
• раскладка труб греющих контуров в теплораспределительных металлических пластинах без заливки стяжки.

Для справки. Бетонирование трубопроводов принято делать на первых этажах жилых зданий. Второй способ применяется для прокладки внутри деревянных перекрытий.

Концы труб Ø16 х 2 мм, уложенных змейкой либо улиткой, подсоединяются к гребенке, о которой говорилось выше и подробно рассказано в отдельной публикации. Коллектор со смесительным узлом или термоголовками RTL обеспечивает подачу в контуры теплоносителя с температурой не выше 50 °С.

Преимущества теплого пола очевидны – реальная экономия энергоносителей 15—20% за счет нагрева поверхности до температуры 20—25 °С и комфорт для проживающих в доме. Теперь о негативных моментах:

1. Устройство теплого пола в двухэтажном жилище – затея не из дешевых. По стоимости материалов и монтажа это самый дорогой вариант отопления помещений.
2. Греющие контуры, особенно в цементной стяжке, очень инертны в плане регулировки. Представьте, холодный монолит выходит на рабочий режим в течение суток. Чтобы комната не перегревалась, треть от потребной тепловой мощности должны поставлять батареи, быстро реагирующие на изменение температуры воздуха.
3. В случае неисправности либо утечки воды в контуре бетонную стяжку придется ломать.

Невзирая на перечисленные проблемы, теплые полы используются домовладельцами все чаще – слишком уж комфортный обогрев и ощутима экономия топлива. В отличие от других систем отопления, греющие контуры абсолютно не портят интерьер помещений.

Выбираем подходящую схему

После ознакомления с применяемыми в двухэтажных домах системами отопления пришло время вернуться к вашему черновому проекту, где подобраны типы радиаторов и котла, определена расстановка данного оборудования и перечислены пожелания. Дальше выбираем схему в соответствии с рекомендациями:

1. При частых перебоях электроснабжения выбор невелик – нужна самотечная система. Если дом топится кирпичной печкой, стоит использовать ее в качестве источника тепла и не покупать котел.
2. Если вы так и не поняли, чего хотите, смело собирайте двухтрубную тупиковую схему закрытого типа. Ее легко адаптировать к различным условиям и оборудованию. Впоследствии установите твердотопливный, газовый или электрокотел – разницы нет, отопление будет работать.
3. При повышенных требованиях к дизайну интерьера принимайтесь за коллекторную разводку. Чтобы не ошибиться с размерами труб, тяните до гребенки диаметр 32 мм, а подводки к батареям делайте Ø16 х 2 мм (наружный).

   

4. Теплые полы устраиваются при наличии средств и желания. Их лучше совместить с любой системой, кроме гравитационной.

Совет. Напольное отопление без радиаторной сети подходит далеко не всем. Чтобы прогреть помещение теплым полом, его поверхность придется довести до 30 °С и более. Длительное пребывание в такой комнате у многих вызывает ощущение духоты и дискомфорта.

В маленьком дачном домике на 2 этажа стоит сделать однотрубную систему из труб ППР. При 3—4 батареях на каждой ветви она будет работать безукоризненно. Использовать «ленинградку» в большом коттедже мы не рекомендуем. Подробнее о выборе разводки смотрите на видео от эксперта:

О совместимости с различными котлами

При выборе схемы отопления нужно учесть тип источника тепла. Например, с настенным газовым котлом способны работать все системы, кроме гравитационной. При отключении электричества теплогенератор попросту остановится. Лучший вариант для самотека – энергонезависимый напольный агрегат либо кирпичная печь с водяным контуром (баком – котлом, но не змеевиком!).

Прямая стыковка самотечной разводки с твердотопливным котлом крайне нежелательна, хотя домовладельцы все равно это делают.

Из-за малой скорости движения и медленного отбора теплоты отопительный агрегат станет перегреваться и закипать, рано или поздно случится авария. Обязательно нужна буферная емкость, отбирающая лишнюю энергию, причем подключенная по всем правилам самотека – большими диаметрами и с уклонами. Сооружение выйдет громоздким и некрасивым.

Остальные системы, действующие с принудительной циркуляцией, совместимы с любыми котлами, в том числе двухконтурными. Единственная рекомендация: при подключении к твердотопливным агрегатам лучше использовать теплоаккумулятор, который не даст теплоносителю закипеть и предотвратит аварию.

otivent.com

Разнообразие вариантов обогрева двухэтажных частных жилищ

Под водяной системой отопления (СО) жилого строения с двумя этажами понимают комплекс элементов, включающий в себя трубопроводы, котел, фитинги, датчики контроля температуры и другие узлы. Если их правильно выбрать и установить, эксплуатационные затраты на обогрев жилища можно существенно снизить и при этом наслаждаться по-настоящему комфортным микроклиматом.

Современная система отопления двухэтажного дома бывает разных видов:

• двух- и однотрубная;
• с верхней и нижней разводкой;
• с естественной циркуляцией и с принудительной;
• со стояками горизонтальной и вертикальной конструкции;
• с магистральным вариантом перемещения теплоносителя и с тупиковым.

В каждом конкретном случае владельцем коттеджа подбирается наиболее эффективная СО, которая обеспечивает поддержание заданной температуры в жилище в течение определенного времени, имеет простое, функциональное и удобное управление, дает возможность обустроить систему «теплый пол».

Оптимальным признается вариант обогрева, когда все оборудование, из которого состоит система отопления двухэтажного дома, функционирует в автоматическом режиме.

Поговорим о том, какую СО лучше всего ставить в коттедже с двумя этажами.

Однотрубная система обогрева для коттеджа – может, выбрать ее?

Самой простой считается СО под названием «Ленинградка». Она была очень популярной в советские времена благодаря тому, что делала владельца загородного коттеджа полностью независимым от центральной системы отопления. «Ленинградка» – это экономичная однотрубная схема обогрева, которую несложно сделать своими руками. Такая СО работает с газовым котлом и с электрическим, с печами из кирпича, куда загружают торфяные брикеты, дрова, уголь.

«Ленинградка» дает возможность в два раза уменьшить количество труб, необходимых для организации обогрева жилья, по сравнению с двухтрубной системой. К другим ее достоинствам относят:

• малую трудоемкость монтажа (как было сказано, все можно сделать своими руками) и его «бюджетность»;
• возможность простого ремонта в процессе эксплуатации;
• сохранение элегантного интерьера в доме (чем меньше труб, тем незаметнее они в помещении);
• возможность монтажа системы «теплый пол» (при соблюдении определенных условий) и установки под дверными проемами «главной» трубы (подающей теплоноситель для парового отопления).

«Ленинградка» может быть «спрятана» под пол, ее несложно провести и над ним, установку труб для водяного отопления разрешается выполнять и вертикально, и горизонтально. Казалось бы – лучше системы не найти. К сожалению, все не так радужно. Во-первых, «Ленинградка» больше подходит для одноэтажных построек. Отопление двухэтажного дома с ее помощью связано с рядом серьезных затруднений, которые, впрочем, при желании можно разрешить своими руками со сравнительно небольшими затратами. Во-вторых, «Ленинградка» при горизонтальном монтаже не позволяет сделать «теплый пол».

Также описываемая однотрубная СО требует применения сварочного оборудования и обязательной проверки (весьма сложной и длительной) герметичности полученных сварных соединений, повышения давления внутри системы. Главным же ее недостатком многие считают то, что теплоотдача от радиаторов, стоящих в разных комнатах, является неравномерной. По этим причинам двухтрубная СО в разы лучше «Ленинградки».

Идеальный вариант обогрева жилья – система с двумя трубопроводами

Такая схема отопления двухэтажного дома лишена большинства «минусов», которые имеет однотрубная конструкция. Правда, для ее монтажа требуется больше труб и других материалов. Но организация качественного отопления частного строения, несомненно, важнее.

Двухтрубная система функционирует по следующей схеме: по одной магистрали теплоноситель идет вверх, а по другой – возвращается. Для выполнения такой схемы своими руками допускается применение любых труб и типов отопительных батарей. Радиаторы при этом подключают по-разному. Если трубопровод «спрятан» под пол либо обе трубы магистрали расположены под батареей, обратку и сам теплоноситель подключают к нижним радиаторным патрубкам.

Эффективность теплоотдачи нагревательных элементов в этом случае может быть не очень высокой, так как верхний участок батареи не всегда прогревается. Не рекомендуется использовать такую схему подсоединения труб водяного обогрева, если устанавливаются радиаторы из чугуна. Лучше в данной ситуации использовать более современные панельные батареи.

Второй способ – обратка подсоединяется снизу, а теплоноситель – сверху (с одной стороны). При таком способе подключения двухтрубная разводка функционирует намного эффективнее. Но она не подходит для батарей с большим количеством (свыше 15) секций – теплопотери при наличии 16 и более секций становятся критичными.

Наиболее популярными являются проекты обогрева частного жилища в два этажа, в которых используется перекрестный (диагональный) способ подключения труб своими руками:

• с одной стороны (сверху) к радиатору подходит теплоноситель;
• обратка подсоединяется с другой стороны снизу.

Двухтрубная разводка в частном доме позволяет выполнять перекрытие СО на одном из ее участков в любой момент. При этом остальные комнаты в коттедже продолжают обогреваться в прежнем объеме. Желательно, чтобы двухтрубная система была выполнена с принудительной, а не естественной циркуляцией (ЕЦ) горячей воды. О различиях между видами циркуляции мы расскажем дальше.

Системы с естественной и принудительной циркуляцией – какая лучше?

Различие между этими двумя типами циркуляции состоит в способе передвижения воды по СО. Для реализации принудительной схемы необходимо устанавливать специальное оборудование, в частности циркуляционный насос, для естественной такой потребности нет.

ЕЦ характеризуется рядом достоинств:

• отсутствие при работе системы шума и вибрации;
• элементарность монтажа и обслуживания;
• большой срок эксплуатации.

При этом СО с естественной циркуляцией достаточно медленно запускаются, вода в трубах таких систем может замерзнуть при минусовых температурах на улице. Еще один минус заключается в необходимости установки больших по сечению труб (они дороже и более сложны в установке).

Сейчас такие системы применяются достаточно редко. Пользователи отдают предпочтение более современной и эффективной схеме обогрева. Это СО с принудительной циркуляцией, имеющая следующие важные преимущества:

• возможность строительства в частном доме разводки любой протяженности;
• независимость качества обогрева от показателей температуры теплоносителя;
• простая регулировка рабочих режимов.

В вариантах с принудительной циркуляцией горячая вода идет по трубам благодаря работе насосного оборудования. Вода идет от котла, в котором нагревается, под действием специального насоса (его называют циркуляционным).

На каждом радиаторе при такой схеме обогрева ставят вентили и краны Маевского. Первые дают возможность выбирать температуру нагрева конкретной батареи. Вентили могут быть автоматическими и ручными. А кран Маевского позволяет удалять из системы ненужный воздух.

Специалисты советуют монтировать в двухэтажных коттеджах СО с двухконтурным котлом и принудительной циркуляцией. Тогда вам будет очень просто сделать в доме «теплый пол», установить полотенцесушители и всегда контролировать работу СО, выставляя для себя наиболее комфортную температуру.

Коллекторная система обогрева – отличный вариант для частного дома

Растущая популярность такой схемы отопления для частных строений обусловлена удобством ее управления и эксплуатации. Коллекторная одно- или двухтрубная СО характеризуется независимой подводкой теплоносителя к каждому радиатору, устанавливаемому в коттедже. За счет этого вы можете при необходимости полностью отключить какую-либо батарею или же снизить (повысить) температуру воды в ней. При этом в других комнатах радиаторы будут работать в прежних режимах.

Коллекторная система имеет следующую схему:

• на стояках первого и второго этажа жилой постройки ставят обратный и подающий коллекторы;
• к батареям на этажах подводят обратный и поддающий трубопровод (их размещают в стене либо «прячут» под пол);
• на коллекторы и радиаторы обязательно ставят отводчики воздуха, работающие автоматически, либо краны Маевского.

Такая разводка идеальна для создания системы «теплый пол». В некоторых случаях (относительно небольшая площадь коттеджа) коллекторное паровое отопление монтируется без радиаторов. По сути, «теплый пол» заменяет нагромождение батарей. Тем самым снижаются затраты на установку системы обогрева дома.

remoskop.ru

Однотрубные и двухтрубные системы

Схема отопления 2-х этажного частного дома по виду разводки труб разделяется на два типа:

• однотрубная;
• двухтрубная.

Однотрубная

Из названия видно, что однотрубная система отопления двухэтажного дома представляет собой одну трубу, к которой подключены все радиаторы отопления. Теплоноситель, выйдя из отопительного котла, проходит все приборы отопления один за другим, постепенно отдавая в каждом свою энергию. Это означает, что самый ближний к котлу по ходу теплоносителя радиатор будет нагреваться сильнее, а самый последний – слабее.

В двухэтажном доме может использоваться разводка в двух схемах исполнения:

• горизонтальная;
• вертикальная.

При горизонтальной схеме радиаторы закольцовываются на каждом этаже отдельно. От отопительного котла теплоноситель поднимается по одному стояку, расходясь от него на две поэтажных ветки. Каждая из них работает по принципу, указанному выше.

В вертикальной схеме с верхней разводкой теплоноситель поднимается наверх под потолок или на чердак частного двухэтажного дома и оттуда разводится по вертикальным стоякам. Эти стояки соединяют между собой по два радиатора: на втором этаже и на первом. В результате получается, что теплоноситель проходит по меньшему числу радиаторов, чем в горизонтальной схеме, и меньше остывает. Но такая разводка вынуждает хозяев утеплять часть системы, находящейся на чердаке двухэтажного дома.

Этого можно избежать, применив вертикальную схему с нижней разводкой. В этом случае теплоноситель движется «наоборот», проходя по радиаторам снизу вверх, собираясь наверху в общую трубу и возвращаясь в отопительный котел.

Однотрубная система отопления двухэтажного дома при таких схемах может работать только благодаря наличию в системе циркуляционного насоса. Система с естественной циркуляцией на такие «трюки» не способна.

Двухтрубные

В соответствии со своим названием двухтрубная система отопления двухэтажного дома имеет в своем составе две трубы – подающую, называемую кратко «подача», и обратную, называемую «обратка». Каждый радиатор непосредственно подключен к обеим трубам. При этом теплоноситель попадает в каждый радиатор горячим и выходит из него в трубу обратки, не смешиваясь между собой – по прямой трубе идет только горячий теплоноситель, а по обратке – только остывший. Нагрев радиаторов становится намного равномернее.

Двухтрубная схема разводки отопления двухэтажного дома так же, как и однотрубная, может исполняться по вертикальному или горизонтальному типу с той лишь особенностью, что из радиаторов теплоноситель сразу уходит в трубу обратной подачи.

При своем движении по трубам и радиаторам теплоноситель выбирает наиболее «легкий» путь. Если его поток встречает разветвление, в одном участке которого гидродинамическое сопротивление больше, чем в соседнем, то теплоноситель будет поступать во второй, где сопротивление его движению меньше. Поэтому в сложной разветвленной системе трудно сразу спрогнозировать, какие участки будут нагреваться сильнее, а какие слабее.

Для регулировки прохождения теплоносителя через радиаторы отопления необходимо на каждый из них поставить балансировочный дроссель. Благодаря этому устройству хозяева получают возможность регулировать поток тепла через радиаторы и выравнивать отопление на каждом из них.

Кроме того, на все батареи необходимо устанавливать специальные краны Маевского, которые предназначены для стравливания возникающих воздушных пробок.

Преимущества и недостатки систем с принудительной циркуляцией

Схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией получила широкое распространение благодаря значительным преимуществам:

• Использование циркуляционного насоса дает возможность интенсивно прокачивать теплоноситель по системе большого размера, включая и двухэтажный дом.
• Такая схема отопления двухэтажного частного дома может работать с трубами меньшего диаметра, чем в самотечной системе, что удешевляет ее изготовление.
• Температуру теплоносителя в системах с принудительной циркуляцией можно поддерживать ниже, чем в системах с естественным потоком теплоносителя, работа которых основана на большой разности температур на входе и выходе из котла. Такая особенность позволяет применять пластиковые и металлопластиковые трубы, которые не выдерживают больших температур.
• Принудительная циркуляция позволяет легко регулировать отопление в каждой комнате отдельно.

К недостаткам систем с принудительной циркуляцией можно отнести только ее неспособность работать без электроэнергии. Нагнетательный насос работает на электричестве, и при его пропадании поток теплоносителя останавливается. Избежать разморозки в этой ситуации возможно только при использовании дополнительных источников электроэнергии – аккумуляторов бесперебойного питания или генератора.

Элементы отопительной схемы

Для монтажа системы отопления с принудительной циркуляцией потребуются следующее оборудование и материалы:

• котел отопления;
• расширительный бак;
• напорный насос;
• приборы отопления;
• трубы;
• запорная и регулировочная аппаратура.

Отопительный котел

Котел отопления для системы с принудительной циркуляцией может работать на любом доступном виде топлива и быть любой конструкции. Выбор типа котла и вида топлива, на котором он будет работать, заслуживает отдельного рассмотрения. Важно, только чтобы его мощность соответствовала отапливаемой площади дома. Грубо эту мощность можно оценить так: каждый киловатт мощности котла должен отапливать 10 квадратных метров площади дома. Эту величину можно увеличить на 20-30% для обеспечения надежности работы при пиковых нагрузках в особенно холодные периоды, чтобы отопление было надежным, котел не работал на пределе своей мощности, а имел небольшой запас.

Такой запас значительно увеличит его срок эксплуатации.

Расширительный бак

Расширительный бак необходим в системе для того, чтобы принимать в себя излишки нагретого и увеличенного в объеме теплоносителя. Это предотвращает возникновение в сети теплоснабжения повышенного давления и разрыва труб или радиаторов.

Если попытаться использовать в системе открытый расширительный бак, то циркуляционный насос при своей работе выгонит в него и далее на чердак дома весь теплоноситель из системы. Поэтому схема отопления 2-х этажного частного дома с принудительной циркуляцией может иметь бак только закрытого мембранного типа, который герметичен, не допускает контакта теплоносителя с атмосферой и автоматически возвращает теплоноситель в систему при его остывании. (Подробнее про расширительный бак можно прочитать здесь).

Минимальный объем бака, который следует монтировать в сеть теплоснабжения, – 10% от всего объема теплоносителя, циркулирующего в ней.

Насос

Насосный узел необходим, чтобы в сети существовала постоянная циркуляция теплоносителя. Его лучше устанавливать в самом холодном месте системы отопления – перед отопительным котлом. Так он прослужит дольше, одновременно создавая лучший напор теплоносителя для прохождения узких каналов теплообменника. (О том, как правильно установить циркуляционный насос в систему отопления своими руками можно узнать из этой статьи).

Рассчитать производительность насоса для работы в системе можно, разделив мощность котла на разницу температуры теплоносителя в начале и конце системы и на его теплоемкость. Разницу температур можно принять равной 20 градусам, если в системе есть обычные радиаторы, и 5 градусам, если котел работает только на теплые полы.

Практика показывает, что:

• Двухэтажный дом площадью до 250 кв.м. требует насос мощностью 3,5 куб.м./час и напором 0,5 атмосфер,
• Двухэтажный дом площадью 250-350 кв.м. – мощностью 4,5 куб.м./час и напором 0,6 атмосфер,
• Двухэтажный дом площадью до 800 кв.м. требует насос мощностью 11 куб.м./час и напором 0,8 атмосфер.

Для защиты насоса от повреждения необходимо врезать перед ним в сеть отопления фильтр-отстойник, который будет отсекать различный мусор, оказавшийся в трубах.

Приборы отопления

Схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией работает только благодаря постоянной работе циркуляционного насоса. Поэтому отопление комнат можно осуществлять различными типами приборов: радиаторами из различных материалов и системой теплых полов.

Система теплых полов идеально подходит для принудительной циркуляции:

• для ее работы не требуется высокая температура теплоносителя, что уменьшает требования к отопительному котлу;
• по теплым полам в силу их большой длины и малого диаметра циркуляция теплоносителя затрудняется, что становится несущественным при использовании напорного насоса.

Трубы

Поскольку система эксплуатируется в частном доме, то необходимо учесть, что ее состояние будет контролироваться самим хозяином. Поэтому на этапе проектирования необходимо предусмотреть, чтобы работ по обслуживанию и поддержанию системы в рабочем состоянии было как можно меньше.

Материал труб

Для изготовления системы с принудительной циркуляцией можно использовать различные типы труб:

• металлические;
• пластиковые;
• металлопластиковые.

Металлические трубы в последнее время используются довольно редко. Они тяжелы, дороги и сильно ржавеют при эксплуатации. А коррозия означает, поначалу, что циркуляция теплоносителя затрудняется из-за увеличения сопротивления потоку. По мере ее развития – уменьшение проходного диаметра, что еще больше затрудняет работу системы, и, в конце концов, возможно полное перекрытие внутреннего сечения трубы. Кроме того, частички ржавчины отрываются, движутся по трубам и могут повредить циркуляционный насос или забить теплообменник котла.

Поэтому лучше обратить внимание на современные материалы: армированный полипропилен и металлопластик, которые лишены этих недостатков.

При их приобретении необходимо учесть, что соединения при помощи компрессионных фитингов могут начать протекать через несколько лет.

Такие соединения используются, в основном, для небольших температур, и их лучше не применять в системах отопления, хотя прямого запрета на это нет.

Диаметр труб

Приобретая пластиковые и металлопластиковые трубы, следует помнить, что они имеют более толстые стенки, по сравнению с металлическими. Например, полипропиленовая труба с наружным диаметром 32 миллиметра имеет внутренний диаметр 20 миллиметров. Для сравнения – металлические трубы такого же внешнего диаметра имеют внутренний диаметр 28-30 миллиметров.

Выбор требуемого диаметра, в основном, зависит от отапливаемой площади, чтобы обеспечить надежную циркуляцию теплоносителя. Так, для двухэтажного дома площадью около 200 кв.м. необходимо применять трубы следующего внутреннего диаметра:

• поэтажная разводка – 32 миллиметра;
• межэтажный стояк для горизонтальной разводки – 40 миллиметров;
• врезка радиаторов в систему – 20 миллиметров.

domiotoplenie.ru

Другие статьи по теме:

Отопление загородного дома без газа Системы отопления для дачи Сделать отопление Как сделать отопление в доме своими руками Ремонт агв Отопление в частном двухэтажном доме