Система отопления двухэтажного дома: типовые схемы и специфика проекта разводки

Преимущества и недостатки каждой системы

Зная виды системы отопления, которые можно применить для обогрева двухэтажного дома, нужно уделить внимание рассмотрению вопроса об их преимуществах и недостатках

Система с естественной циркуляцией

Для данной системы присущи следующие преимущества:

1. Возможность использовать отопление даже тогда, когда отсутствует электричество.
2. Отсутствие необходимости установки циркуляционного насоса, который потребляет электроэнергию.

К недостаткам данной схемы относят:

1. Невысокая скорость подачи теплоносителя, что замедляет обогрев помещений;
2. Необходимость расчета уклонов при монтаже такой схемы;
3. Порча внешнего вида помещений, так как трубы монтируются под уклоном;
4. Невозможность использования полипропиленовых труб;
5. Невозможность монтажа теплого пола, так как для этого понадобится установка циркуляционного насоса;
6. Увеличенные затраты топлива на медленный прогрев помещения;
7. Высокая стоимость работ, так как для монтажа стальных труб понадобится помощь сварщика;
8. Высокая стоимость стальных трубопроводов. Стальные трубы дороже, чем полипропиленовые.

Несмотря на то, что многие специалисты ценят такую систему, монтаж ее в частных домах, где осуществляется бесперебойное электроснабжение, является неактуальным.

Однотрубный вариант

К преимуществам однотрубной схемы относятся:

1. Низкая стоимость материалов, так как для ее сооружения можно использовать полипропиленовые трубы.
2. Невысокая стоимость монтажных работ. Монтаж одной магистрали обойдется намного дешевле, чем обустройство двух труб.
3. Гораздо проще спрятать в стену одну ветвь, нежели две.

Из недостатков следует отметить:

1. Высокая стоимость материалов, если для сооружения конструкции будут использоваться фитинги. Понадобится много фитингов, цена которых будет превышать стоимость сооружения двухтрубной системы.
2. Необходимость наращивания числа секций, чтобы теплоноситель достигал дальних комнат.
3. Необходимость проведения расчета остывания воды.
4. Трудности сооружения закольцованной магистрали, так как ее проведению мешают дверные проемы и т.п.
5. Негативное влияние отопительных приборов друг на друга, что значительно затрудняет процесс автоматического регулирования.

Двухтрубная схема

Для двухтрубной схемы характерны следующие преимущества:

1. Надежность.
2. Стабильность.
3. Возможность автоматического регулирования температуры в доме.
4. Возможность комплексного функционирования с теплым полом.

Однако имеются у такой системы и недостатки:

1. Потребность в глубокой балансировке при протяжении ветвей с большим количеством радиаторов.
2. Необходимость выполнения изгибов трубопроводов для обхода дверных проемов.
3. Стоимость сооружения такой схемы обойдется дороже, чем для однотрубной системы.

Коллекторная система

Главным недостатком такого типа системы является дороговизна ее сооружения. Однако эта дороговизна оправдана функционированием устройства. Кроме того, еще одним недостатком является трудность сооружения системы в обжитых домах, так как для этого понадобится делать капитальный ремонт.

В остальном система имеет одни преимущества, собственно, поэтому и пользуется большой популярностью. Ее можно сооружать как с индивидуальными отопительными радиаторами, так и в комплексе с теплыми полами.

Напольный вид обогрева

К преимуществам такого типа отопления относятся:

1. Экономия энергоносителей.
2. Равномерный обогрев помещений.
3. Скрытость системы.

Немаловажно отметить и негативные моменты данной системы, к которым относятся:

1. Высокая стоимость сооружения такого типа, особенно, если учитывать необходимость обогрева двухэтажного дома.
2. Быстрота остывания теплоносителя при отсутствии его обогрева.
3. Необходимость демонтажа бетонной стяжки при возникновении утечки воды.

Коллекторная схема, универсальность применения

Коллектор представляет собой емкость с отводами, через которые теплоноситель поступает к каждому радиатору по индивидуальному трубопроводу. На отводах устанавливается регулирующая арматура, а после нее – манометры.

Такая схема отопления двухэтажного дома обеспечивает следующие преимущества:

1. Не сходя с места, домовладелец может регулировать теплоотдачу на любом радиаторе.
2. Любой участок сети можно изолировать для обслуживания и ремонта.
3. При использовании специальной разновидности коллектора – гидрострелки – в отдельные радиаторы или контуры можно подавать теплоноситель с разной температурой (используется, в основном, для «теплого пола»).
4. Как и в однотрубной системе, трубы можно прокладывать как угодно, в том числе и в конструкции пола.

Коллекторная система отопления 2-этажного дома

Недостатки у данной схемы также весьма существенны:

1. Потребуется гораздо больше труб, чем для обычной двухтрубной системы. Соответственно, дороже обойдется и монтаж.
2. При открытой прокладке большое количество труб заметно портит интерьер.

Опять же по причине большой протяженности трубопроводов значительно возрастает гидравлическое сопротивление системы, поэтому работать в режиме естественной циркуляции она не может – обязательно нужен циркуляционный насос. Отдельный насос понадобится и для каждого контура, подключенного к гидрострелке. При отключении электричества, разумеется, система окажется абсолютно неработоспособной.

Особенности системы с принудительной циркуляцией

Функционировать в полную силу большая часть современных отопительных систем способна только при создании индивидуальной искусственной циркуляции, такой при которой теплоноситель движется по системе благодаря работе циркуляционного насоса.

Чтобы устроить принудительную циркуляцию отопления двухэтажного строения, есть некоторые предпосылки:

• монтаж трубопровода меньшего диаметра, что облегчает общую сборку разводки;
• обеспечение зональной регулировки (совместно либо вместо общей);
• наличие 2-го и выше этажей никоим образом не влияет на обогрев;
• снижение температуры теплоносителя без изменений параметров теплоотдачи;
• возможность использовать недорогих пластмассовых труб.

К недостаткам относится наличие электропитание – возможны перебои, но этого легко избежать, при использовании резервных ИБП. Проблема более громкого шума, решается при помощи укладки шумоизоляции в бойлерной.

Наиболее подходящим местом врезки циркуляционного насоса там, где температура падает до минимума, то есть перед котлом на обратной линии.

Естественная схема циркуляции – альтернативный вариант.

На данный момент автономные системы отопления с гравитационной циркуляцией, то есть работающей исходя из естественных законов физики, встречаются довольно редко. Принцип работы объясняется разницей плотности холодной и нагретой воды и наличие дополнительного контролирующего устройства – расширительного бака, монтируемый в верхней части стояка с горячей водой.

Особенность сети естественного типа является расположение под наклоном горизонтальных труб (разводящих и обратных) и расположение котла – его монтируют максимально низко. Подача теплоносителя осуществляется через расширительный стояк, сброс остывшей воды (или антифриза) – через обратный.

Если вы задумаетесь над тем, как правильно сделать отопление частного дома своими руками, то помните, что плюсами гравитационной схемы является независимость от электропитания, простота установки, отсутствие шума, которое производит циркуляционный насос. Но обогреть большой коттедж разводкой с принудительной циркуляцией получится быстрее и эффективнее.

Разновидности отопительных систем для частного дома

По принципу движения теплоносителя все системы обогрева делятся на:

• гравитационные (они же естественные, самотечные);
• принудительные.

В первом случае теплоноситель от котла к батареям поступает самотеком – по средству конвекции. Имеющая большую температуру жидкость стремится заместить собой более холодную. Но такая система имеет ограничения по количеству подключенных радиаторов. Если комнат в коттедже много, да еще он в два-три этажа, то без принудительного варианта не обойтись. Вода в этом случае нагнетается электронасосом.

Большинство из современных отопительных котлов уже идут с насосами. Но выбирая их, следует учитывать зависимость этих котлов от бесперебойности электроснабжения. При аварии на сетях они перестанут перекачивать теплоноситель по системе и в доме заметно похолодает. А вот гравитационный аналог продолжит функционировать.

Коллекторная система

Благодаря относительной простоте эксплуатации и управления, коллекторная система отопления пользуется все большим спросом среди потребителей. При этом одно- или двухконтурная разводка врезается в каждый радиатор отдельно. В таком случае установить необходимый температурный режим можно в каждом из помещений или же полностью отключить обогрев. На работу всех остальных устройств в контуре это не повлияет.

Схема разводку коллекторного отопления выглядит так:

• подающий и обратный коллектор устанавливают на стояках на первом и втором этаже;
• основной и обратный контур подключают к радиаторам на каждом этаже – трубы могут проходить в стенах или под полом;
• радиаторы и коллекторы оснащают кранами Маевского для удаления воздушных пробок.

Разводка отопления от котла в частном доме – особенности

Итак, давайте более детально рассмотрим, на что здесь нужно обращать особое внимание. Наиболее простой и, вместе с тем, эффективной, в настоящее время является водяная система отопления. Принцип ее работы достаточно простой

Котел нагревает воду, и она по трубам поступает в радиаторы. От них-то и распространяется тепло по помещению. Естественно, это общая схема, в которой не описан ряд важнейших моментов

Принцип ее работы достаточно простой. Котел нагревает воду, и она по трубам поступает в радиаторы. От них-то и распространяется тепло по помещению. Естественно, это общая схема, в которой не описан ряд важнейших моментов.

В частности, циркуляция воды может быть принудительной, то есть с помощью насоса или естественная. Первый вариант будет гораздо дороже – как в плане приобретения нужного

Далее понадобится определяться с разводкой. В настоящее время существуют 2 основные схемы:

•  однотрубная;
• двухтрубная.

Они, в свою очередь, также имеют несколько возможных вариантов. В частности, при однотрубной схеме предстоит выбирать между горизонтальной и вертикальной разводкой. Первая является в настоящее время более популярной. При этом нужно знать, что здесь понадобится нагнетательный насос. Работает он от электричества, соответственно, ваша система становится зависимой от энергообеспечения дома. Впрочем, если в вашем районе нет регулярных проблем с электроснабжением, на данный момент можно не обращать внимания.

При выборе подобной схемы для многоэтажного дома обязательно следует учесть один момент. Во-первых, понадобится стояк, во-вторых, на входе к расположенной на 1-м этаже первоначальной секции радиатора следует установить вентиль. Его частичное перекрытие позволяет создать давление, при котором теплоноситель будет нормально циркулировать наверху.

Однотрубная вертикальная схема не требует установки нагнетательного насоса. Впрочем, здесь могут быть и исключения – все зависит от конкретного здания. При такой разводке применяют специальный метод укладки труб – под небольшим уклоном по ходу направления движения воды. По сути, мы получаем полностью энергонезависимую систему. Нагретая вода из котла подается в расширительный бак, расположенный, как правило, на чердаке, а уже оттуда направляется последовательно к радиаторам.

Теперь давайте рассмотрим двухтрубную схему. Здесь требуется больше количество материалов, что, в свою очередь, увеличивает стоимость всей системы. Однако несомненным достоинством такой схемы является возможность равномерно распределить тепло по всем радиаторам. Все дело в том, что в данном случае они подключаются не последовательно, а параллельно, тогда как обратный контур здесь один. Это также позволяет регулировать температуру на каждом радиаторе отдельно.

При двухтрубной схеме нужно будет также определиться с тем, каким образом будет подаваться

Впрочем, более популярным вариантом сегодня является горизонтальная двухтрубная схема. В данном случае также есть несколько вариантов реализации – лучевой, попутный, тупиковый. Первый является наиболее дорогим в исполнении, поскольку требует большого количества материалов. При коллекторной, или, как ее еще называют, лучевой разводке, каждый из радиаторов подключается к центральному коллектору отдельно. Соответственно, распределение тепла будет наиболее равномерным.

Сколько воды должно быть в «петле»?

Вполне очевидно, что для грамотной организации отопления в доме необходимо знать конкретное количество теплоносителя, который будет заполнять и приводить в действие всю систему. Прежде, чем приступать к непосредственно к расчетам количества необходимой воды, нужно определить каковы теплопотери всего дома. Для этого необходимо знать такие параметры, как:

• разность температур в окружающей среде и внутри помещения;
• значение понижающего коэффициента;
• сопротивление теплопередачи.

Далее остается лишь воспользоваться формулой следующего типа: G = S * 1 / Ро * (Тв – Тн)к. Получив значение теплопотерь можно приступать к определению количества воды. Для этого используем такую формулу – Q = G/(c*(Т1-Т2)). Для ее применения понадобиться знать удельную теплоемкость воды, а также ее температуру как в обратной трубе, так и в подающей.

Схема вертикальной двухтрубной системы

Практическая магия схемы Тихельмана

Принято считать, что в двухтрубной системе отопления распределение тепла между радиаторами из-за параллельного подключения осуществляется абсолютно равномерно.

Это не совсем так. Прежде всего, уясним, что гидравлическое сопротивление трубопровода пропорционально его длине.

В обычной двухтрубной системе путь через первый радиатор является для теплоносителя кратчайшим, а через последний – самым долгим.

Соответственно, в первом случае среде приходится преодолевать минимальное гидравлическое сопротивление, а во втором – максимальное. Понятно, что жидкость течет, образно говоря, более охотно через ближайшие к котлу радиаторы, чем через отдаленные.

Чтобы уравновесить систему, предлагается «обратку» начинать от выходного патрубка первого радиатора, затем прокладывать ее до последнего, попутно подключая прочие радиаторы. И только после врезки от последнего радиатора обратная магистраль направляется к котлу. Это и есть схема Тихельмана.

Таким образом, двигаясь через любой радиатор, теплоноситель будет проходить путь одной и той же длины с равным гидравлическим сопротивлением. При этом объемы среды, протекающей через каждый прибор, как и теплоотдача, станут равными.

Отопление двухэтажного дома можно реализовать путем применения разных систем: однотрубной, двухтрубной, горизонтальной или вертикальной. Схема отопления 2-х этажного частного дома своими руками поможет вам правильно сделать все работы по монтажу.

Какую систему отопления называют ленинградкой, вы узнаете тут.

А в этой теме https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/chastnyx-domov-svoimi-rukami.html рассмотрим системы отопления частных домов своими руками: водяная, паровая, коллекторная и другие варианты. Обзор каждого типа отопления.

Как сделать коллекторное отопление

В последнее время все большую популярность приобретает коллекторная система отопления дома. Главной отличительной особенностью такой системы является независимая подводка ко всем отопительным приборам, что делает работу каждого из них автономной – настройка одного радиатора никак не повлияет на теплоотдачу других.

Принципиальная коллекторная схема разводки отопления двухэтажного дома выглядит следующим образом:

• К стоякам первого и второго этажа подключаются обратные и подающие коллекторы;
• К каждому радиаторы подводится два контура (их чаще всего прячут в стенах или под напольным покрытием);
• На каждый коллектор и радиатор устанавливаются воздухоотводящие клапаны или краны Маевского.

Чаще всего коллекторная схема применяется в сочетании с теплыми полами – это позволяет сэкономить массу свободного пространства, что особенно важно, если здание имеет сравнительно небольшую площадь. Кроме того, прокладывая такое отопление двухэтажного дома с теплыми полами своими руками, можно сэкономить на радиаторах и стоимости работы специалистов.. Заключение

Заключение

Отопление в двухэтажных домах может обустраиваться по разным схемам, каждая из которых имеет свои особенности. В любом случае, перед тем, как сделать отопление в двухэтажном доме, сначала потребуется отобразить будущую систему в проекте, а потом грамотно выполнить каждый этап работы по ее обустройству. 

Схемы однотрубной и двухтрубной разводки

Выбор вида разводки отопления и теплоносителя происходит во время разработки проекта.

Однотрубная система отопления работает по принципу последовательного подключения радиаторов в разводке контура отопления. Термодинамика процесса основывается на увеличенном диаметре трубопровода (не меньше 32 мм), уклон прямых участков (0,5 % длины) и превышении оси радиатора над центральной линией котла(Н).

Саморегуляция в контуре происходит из-за различия температур между первым/последним радиатором и силе гравитации. Поток идет поочередно через каждый отопительный прибор (обратка предыдущего радиатора является подачей следующего). Температура снижается по мере удаления от источника тепла, а плотность воды наоборот, увеличивается.

Такая разводка, обычно, используют для систем с естественной циркуляцией. Схема однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией открытого типа, образец:

В двухтрубной системе отопления разделены на подающую магистраль и обратный трубопровод. Разводка в две трубы повышает КПД системы, уменьшает тепловые потери и гидравлическое сопротивление. Двухтрубный контур определяет параллельное подключение входного и выходного патрубков отопительного прибора. Температура теплоносителя в радиаторах выравнивается, удаленность от источника тепла не влияет на нагрев.

Двухтрубная лучевая схема разводки отопления с коллектором, фото:

Монтаж вентилей и кранов терморегуляторов позволяет производить замену или ремонт без отключения системы. Добавив гидравлический модуль (стрелка с компланарным коллектором) в двухтрубную систему, можно разделить контуры радиаторы (высоконапорный), теплых полов (низконапорный) и горячего водоснабжения. Минусов при правильном теплотехническом расчете в системе нет.

Особенности верхней и нижней подачи

При нижней подаче теплоносителя в схеме разводки отопления двухэтажного дома подразумевается врезка стояков отопления в кольцо первого этажа (подвала и техподполья).

Разводящая цепь (подача) прокладывается совместно с кольцом обратки. Теплоноситель движется вверх, проходит через радиаторы, и по стоякам обратки опускается собирающий трубопровод, по которому возвращается в котел.

Стояки подачи поднимают выше радиаторов второго этажа объединив воздушной линией, которая оборудована автоматическим клапаном для удаления воздуха из системы. Каждый отопительный прибор оборудуется краном Маевского.

Верхняя разводка отличает направление движения рабочего потока (сверху вниз). Главный стояк (труба, поднимающаяся от котла, через межэтажные перекрытия в центральный расширительный бак) подает теплоноситель в кольцо либо в тупиковые участки верхней разводки.

С чердака опускаются подающие стояки, которые подают в радиаторы горячую воду. Вертикальные стояки собирают теплоноситель в обратный трубопровод, который возвращает теплоноситель в котел.

Верхняя разводка используется в южных областях России. В северных и центральных областях данный метод подачи и распределения теплоносителя требует обустройства теплого чердака.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Двухтрубная вертикальная система (с одновременно нижним и верхним способом подачи) требует проведения постоянной балансировки. При выполнении условий наладки обладает гидравлической и температурной стабильностью при выполнении условий наладки.

Схема вертикальной разводки системы отопления двухэтажного частного дома, пример:

Основой горизонтальной двухтрубной системы отопления двухэтажного дома является коллекторное подключение радиаторов отопления. Гребенка располагается в специальном шкафу заводского изготовления. Полипропиленовые элементы системы укомплектовываются производителем.

Таким образом, по мнению консультантов santehnikportal.ru наиболее эффективная схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией – это двухтрубная разводка с жидким теплоносителем, оборудованная газовым или электрическим котлом и циркуляционным насосом.

Комбинированные системы более результативные, подбор источников тепла зависит от этажности и самой конструкции строения. В любом случае, чтобы составить индивидуальную схему рекомендуется проконсультироваться со специалистом, и сделать окончательный выбор, основываясь на личных предпочтениях. Цена на его услуги не так высока, зато польза бесценна.

Видео пример организации системы отопления с петлей Тихельмана:

Схема отопления двухэтажного дома

На следующем этапе нужно определить способ прокладки трубопроводов и подключения батарей. Наметим проекты отопления частного двухэтажного дома. Тут есть два варианта:

Вертикальный

От котла пускают вертикальный участок до чердака, по периметру которого прокладывают раздаточное кольцо. Затем от кольца опускают несколько стояков, которые пронизывают все помещения. К ним и подключаются радиаторы.

Двухтрубная вертикальная система отопления

Таким образом, радиаторы с разных этажей, расположенные друг над другом, объединяются в последовательность. В подвале также прокладывается кольцо обратки, куда осуществляется слив остывшего теплоносителя из батарей.

Преимущества:

1. Остывающий теплоноситель двигать в направлении сверху вниз легче всего (хорошо подходит для систем с естественной циркуляцией).
2. Стояков можно установить сколько угодно, поэтому данная схема подходит для домов с большой площадью этажа.
3. Вертикальные трубы подачи и обратки не нужно разносить, поэтому они могут быть спрятаны в одной нише.

Недостатки: радиаторы подсоединяются к стоякам боковым подключением, из-за чего они работают менее эффективно.

Горизонтальный

В этом случае в последовательность объединяются радиаторы, расположенные на одном уровне (этаже).

Преимущества:

• Не понадобится разливное кольцо (далеко не всегда есть возможность его проложить, так как нужен утепленный чердак или технический этаж).
• Радиаторы подключаются по сквозной схеме.

Недостатки:

• Трубы подачи и обратки придется разносить (первая – выше батарей, вторая – ниже), так что скрытая прокладка скорее всего не получится.
• Затрудняется естественная циркуляция теплоносителя.

Из-за необходимости соблюдать уклон горизонтальных трубопроводов ограничивается длина контура, а соответственно и отапливаемая площадь.

Схемы двухтрубной системы отопления двухэтажного дома

Здесь мы рассмотрим несколько простых, наиболее распространенных двухтрубных схем водяного отопления двухэтажного дома, которые вполне можно сделать своими руками:

• с попутным подключением радиаторов, которые в свою очередь могут быть с горизонтальной или вертикальной, верхней или нижней разводкой;
• лучевую или коллекторную.

Каждая из них имеет свои особенности, свои плюсы и минусы и может быть как открытой, так и закрытой, как с естественной циркуляцией теплоносителя, так и с принудительной.

Такая схема отличается простотой и предполагает наличие двух горизонтальных контуров (петель) на каждом этаже. При этом, для того, чтобы сохранялись условия для естественной (гравитационной) циркуляции теплоносителя магистральные трубы контуров, как подающая, так и отводящая (обратка) должны быть смонтированы с уклоном 3-5. При верхней разводке подающей трубы сделать это достаточно просто. Недостаток – подающие трубы несколько портят интерьер.

Рис.1 Схема открытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с горизонтальной разводкой и естественной циркуляцией

Такой вариант будет наиболее подходящим для энергонезависимого твердотопливного котла, когда хотят достичь максимальной автономии и независимости от наличия электроэнергии. Для разводки по такой схеме могут использоваться, как металлические (желательно), так и пластиковые или металлопластиковые трубы. В последних двух случаях, необходимо, чтобы подающая магистраль (в данном случае стояк) на расстоянии 1,5-2 м от котла, была металлической.

Открытая, с вертикальной разводкой и комбинированной циркуляцией

В данной схеме радиаторы на разных этажах подключаются с помощью вертикальных стояков. Система выполнена так, что может работать с естественной циркуляцией, но в нее, перед котлом, врезан байпас с циркуляционным насосом и запорной арматурой. Таким образом, система имеет возможность работать, как с принудительной, так и с естественной циркуляцией.

Рис. 2 Схема двухтрубного отопления двухэтажного дома с вертикальной разводкой и комбинированной циркуляцией

Закрытая, с горизонтальной нижней разводкой и принудительной циркуляцией

Такая схема предполагает использование в качестве расширительного, герметичного мембранного бака и наличие в системе избыточного давления (обычно, около 1,5 бар(атм.)). Если в качестве генератора используется электрический или газовый котел, который автоматически отключается при отсутствии электроэнергии, то такой вариант может быть вполне приемлемым. Нижняя разводка подающей трубы позволяет более эстетично вписать ее в интерьер помещения. Кроме того, при такой разводке, трубы могут быть проложены скрытым способом, например, под полом.

Рис. 3 Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

Закрытая лучевая (коллекторная) с нижней разводкой

Это еще один двухтрубный вариант, который отличается тем, что в нем каждый радиатор подсоединяется отдельно, с помощью специальных распределительных гребенок – коллекторов. Такие распределители, обычно, монтируются отдельно для каждого этажа, в нишах или других доступных, но малозаметных местах. Возможен также вариант размещения коллектора для всего дома в котельной или подвале. Но это потребует расхода дополнительное количества труб, что и так является одним из главных недостатков таких схем. Но, с другой стороны, они позволяют максимально удобно регулировать подачу тепла к каждому радиатору и наиболее равномерно распределять тепло по дому. При использовании коллекторной схемы разводки системы отопления, чаще всего, трубы укладывают скрытым способом, под полом или в нишах.

Рис. 4 Схема коллекторной (лучевой) системы отопления двухэтажного дома