Не секрет, что для комфортного проживания в частном доме необходимо отопление – без тепла прожить невозможно порой даже в летнее время. И если для маленького домика в одну комнату вполне хватит небольшой «буржуйки», то для двухэтажного дома необходимо что-то посерьезнее. Да и температура во всех комнатах нужна одинаковая. Негоже, если в одном помещении человек изнывает от жары, а в соседнем замерзает. Сегодня попробуем понять, какая схема отопления 2-х этажного частного дома лучше, можно ли спроектировать и смонтировать ее самостоятельно и какими нюансами обладает каждая из них.
Читайте в статье:
Схема отопления 2-х этажного дома: разновидности систем и общие сведения
Проектирование и монтаж систем отопления в двухэтажных частных домах – процесс довольно сложный, но вполне осуществимый. И независимо от того, какая из существующих схем будет применена, для монтажа не потребуется каких-либо специальных навыков. Достаточно базовых правил и аккуратного и четкого следования инструкциям. Именно эту информацию мы сегодня и попробуем предоставить уважаемому читателю как можно подробнее.
Отопление в частных домах может различаться не только энергетической составляющей, но и системами разводки – они могут быть как однотрубными, так и двухтрубными. Какие преимущества есть у одной схемы перед другой еще предстоит разобраться. И от того, насколько точно домашний мастер поймет разницу, зависит качество последующего проектирования и монтажа, равно как и комфортная температура во всех помещениях строения.
А пока можно сказать одно – имея на руках подробные схемы в частном доме, своими руками его смонтировать вполне возможно. А для начала разберемся, каким оно может быть, исходя из энергетической составляющей.
Источники энергии для отопления дома, их особенности, а также положительные и отрицательные качества
Источниками тепла в жилых домах могут служить:
- электроэнергия – это могут быть не только различные обогреватели, но и котлы с подключением к гидросистеме отопления;
- природный или сжиженный газ – опять же котлы или различные обогреватели (к примеру, инфракрасные);
- альтернативные системы – геотермальное отопление;
- с применением твердого топлива – проще говоря печное отопление.
Раньше дома обогревались в основном при помощи печного отопления, но сейчас все больше людей переходят на электричество или газ. Дело в том, что прогресс не стоит на месте и новые виды стали куда более дешевле, чем твердое топливо, такое как уголь или дрова. Есть и еще одно преимущество всех остальных видов отопления перед печным – не требуется никаких затрат времени и сил на транспортировку топлива, его подготовку и вывоз отходов продуктов горения.
Итак, разбираемся, что собой представляет тот или иной вид энергии, используемой для обогрева.
Отопление частного дома электричеством – достоинства и недостатки подобного решения
Статья по теме:
Как значительно сократить расходы на ? Самый экономичный способ рассмотрим подробнее в статье нашего портала, сравнив некоторые виды отопительных систем.
В наше время, когда появилось множество новых типов обогревателей, подобное отопление стало весьма экономичным. Но установка в каждой комнате двухэтажного дома инфракрасных обогревателей или конвекторов – дело довольно затратное. К тому же, не факт, что электропроводка монтировалась с учетом подобных нагрузок. Значит остается только вариант с установкой электрокотла с . Некоторые домовладельцы утверждают, что дешевле купить проточный нагреватель, не требующий накопителя. Однако это заблуждение. Ведь в этом случае котел будет работать постоянно, 24 часа в сутки, а при такой работе вся экономия от покупки будет сведена на нет уже в первые месяцы использования.
Но слишком подробно об сегодня мы говорить не будем, для этого есть отдельная тема. Сейчас важно понять, что использование электрического отопления в частном доме при правильном его монтаже и выборе оборудования может стать довольно удобным и экономичным способом обогрева.
Мнение эксперта
Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО "АСП Северо-Запад"
Спросить у специалиста“Если планируется приобретение электрического котла необходимо убедиться, что проводка в доме рассчитана на нагрузку, которую он будет потреблять. Идеальным вариантом будет монтаж отдельной линии именно на котел с установкой автомата и устройства защитного отключения.”
Отопление частного дома газом и какие сложности с этим связаны
Подобная система, если она работает от природного газа, так же весьма экономична. И все же ее монтаж довольно сложен и своими руками невыполним. Все работы должна осуществлять обслуживающая организация, имеющая на это все лицензии и разрешения. А это, как можно догадаться, довольно большие затраты на оплату их труда. Даже внутренний монтаж котла самостоятельно категорически запрещен, в отличие от электрического.
Статья по теме:
В рамках данного обзора мы попытаемся разобрать . Как выбрать оптимальный вариант и расставить приоритеты для простых пользователей, какие существуют модели, как правильно осуществить монтаж своими силами.
Так же затратными становятся и периодические ревизии, необходимые в процессе эксплуатации, которые так же выполняет только лицензированная компания. На при условии, если частный дом отапливается газовыми баллонами, расходы возрастают в несколько раз. Но даже несмотря на это, подобные системы остаются востребованными по причине того, что они все же более экономичны, нежели приобретение и использование твердого топлива.
Отопление частного дома газовым котлом, при отсутствии периодических ревизий и проверок, становится весьма опасным. Совсем небольшая утечка жидкого топлива в закрытом помещении может спровоцировать взрыв. Именно поэтому домовладельцы стараются не экономить на услугах профессионалов.
Постепенно уходящее в прошлое отопление частного дома твердым топливом
Или угле действительно постепенно уходит из нашей жизни. Конечно полностью оно никогда не исчезнет, оставаясь хотя-бы в банях. Ведь какая же русская баня без березового запаха и дымка. Ну а в домах, конечно, подобное отопление на сегодняшний день, крайне нерационально. Помимо затрат сил и времени добавляется и довольно ощутимый расход в финансовом плане – дрова нынче очень дороги.
Конечно, печи из домов никуда не ушли. Сейчас их повсеместно модернизируют под газ. Но как отопление в частном доме без газа и электричества (что встречается крайне редко) этот вариант вполне неплох. Ведь если сравнивать с привозом сжиженного газа, появляется экономия по причине отсутствия необходимости устанавливать дополнительное оборудование и обслуживать его. Получается, что, хотя экономичным отопление частных домов без газа и электричества не назовешь, но и оно имеет право на существование.
Использование альтернативного отопления в частных домах и что оно собой представляет
Этот вид для России достаточно редкий, хотя в Америке и Европе практически все личное жильеотапливаются именно им. Суть геотермального отопления частного дома заключается в использовании тепла нижних слоев земли. Ведь еще из курса школьного обучения каждый знает, что чем глубже, тем теплее почва. На этом и основан принцип подобного способа. Основную работу здесь выполняет тепловой насос, который и концентрирует высокие температуры, подавая их в последующем в частный дом.
Положительных качеств у подобного отопления достаточно много. К примеру:
- абсолютная пожаробезопасность – ведь нет необходимости в газе или каком-либо другом топливе;
- экономичность – единственная статья расходов - это электроэнергия, которой требуется ничтожное количество на работу теплового насоса;
- бесшумность;
- работа в двух режимах – нагрев зимой и охлаждение в жару;
- экологичность – отсутствуют какие бы то ни было вредные выбросы в атмосферу;
- компактность – владельцу нет надобности обустраивать отдельное помещение в доме под котельную или бойлерную.
Конечно же, чаще всего подобные системы закладываются еще на этапе строительства. Но пока в России не привыкли к такому отоплению. Будем надеяться, что все изменится. Ведь это действительно очень выгодный вариант обогрева зимой и охлаждения летом – ведь отпадает необходимость приобретения и монтажа кондиционеров и другого подобного оборудования.
Различия открытой и закрытой системы отопления: преимущества и недостатки каждой из них
Те, кто сталкивался с монтажом систем отопления знают, что они могут быть как закрытыми, так и открытыми. Если нет, то сейчас мы попробуем объяснить, что они собой представляют и чем различаются.
Схемы закрытых систем отопления с принудительной циркуляцией воды подразумевают герметичные магистрали. Это препятствует завоздушиванию труб, находящихся выше по уровню. При нагревании воды срабатывает клапан и излишки перетекают в расширительный бачок. При остывании происходит обратный процесс.
Схема отопления закрытого типа с циркуляционным насосом воплощена во всех многоквартирных домах. Основным ее преимуществом является отсутствие испарения и возможность использования труб с меньшим диаметром. В подобной системе допускается использование любого типа котлов, независимо от топлива, на котором они работают.
Схема системы отопления открытого типа принципиально отличается от предыдущей. Расширительный бачок, который находится выше уровня котла и всех труб, связан с системой напрямую, без каких-либо клапанов, а значит при снижении уровня воды возможно попадание воздуха в наивысшие точки, что приведет к прекращению циркуляции (в этом случае она является естественной).
Размер труб при использовании схемы открытой системы отопления в частном доме значительно больше. По этой причине и расходы на ее монтаж возрастают. Так же неудобство доставляет и то, что необходимо использовать как можно меньше фасонных элементов, таких как колена. При большом количестве поворотов циркуляция замедляется. В качестве нагревателя нельзя применять электрические котлы. Ведь движение воды достаточно медленное, а потому возникает опасность ее закипания и выхода из строя ТЭНов.
Ну и конечно нельзя не остановиться отдельно на видах циркуляции.
Принудительная или естественная – чему лучше отдать предпочтение и какие еще бывают виды?
Естественной называется самостоятельная циркуляция воды в системе, без использования насоса или помпы. Применяется в случае монтажа открытой системы отопления. Дело в том, что при установке рециркуляционного насоса в этом случае, вода будет слишком долго прогреваться по причине большого диаметра труб.
Схема отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией довольно сложна в исполнении. Это касается не только размеров и количества труб. Основная задача – это создать необходимый равномерный уклон магистрали по всей ее протяженности. А сделать это в таких объемах непросто.
Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома лишена подобных проблем, а потому монтировать ее намного проще – вода перемещается по трубам при помощи насоса. Это значит, что равномерный уклон уже необязателен.
Важно! Если циркуляция является принудительной, то не стоит думать, что можно поставить радиаторы и смонтировать трубы как попало. В любом случае важна аккуратность. Здесь все трубы должны быть расположены горизонтально и вертикально, а радиаторы – строго вертикально.
Становится ясно, что, выбирая между принудительной и естественной (гравитационной) системой отопления двухэтажного дома нужно принимать решение, исходя из своих возможностей и желаний. Но все же закрытая, по мнению специалистов, более надежна, проще в исполнении и требует меньших финансовых затрат.
Особенности различных разводок, их плюсы и минусы, а также нюансы монтажа различных схем
Прежде чем заниматься монтажом, необходимо выполнить самую важную часть работ – составить схему разводки системы отопления в частном доме. Ведь насколько бы простой она ни казалась, без подробного проекта не обойтись. Тем более, если планируется отопление двухэтажного дома со множеством комнат.
К тому же он несет в себе еще одну полезную функцию (если действительно подробно составлен). Именно по проекту отопления двухэтажных домов (как, собственно, и любых других), можно подсчитать количество необходимого материала, фасонных элементов и радиаторов. И уже основываясь на этих данных получится определить предстоящие затраты. А ведь это довольно важный момент.
Многие считают, что самостоятельно выполнить такую работу, как разводка отопления в частном доме, очень сложно и такая работа под силу только профессионалам. Однако это не соответствует действительности.
И чтобы это доказать, сейчас мы представим вниманию уважаемого читателя несколько различных схем, по которым можно выполнить подобный монтаж. А уже после каждый сам будет для себя решать, какая из них ему ближе и какую проще выполнить самостоятельно. Хотя, забегая вперед, хотим сказать, что, поняв саму суть этих схем становится ясно, что любая из них достаточно проста.
Однотрубные системы: каким образом производится их монтаж
Это наиболее простая, а потому и самая распространенная система монтажа отопления. Ее название уже говорит само за себя. Для удобства попробуем разъяснить ее суть простым и доступным языком. Возьмем комнату, в которой установлено 5 радиаторов по периметру. Тогда горячая вода, выходя из бойлера, попадает в первый радиатор, проходя его направляется ко второму и так по кругу.
Выход из последней батареи соединен с обраткой бойлера. Получается, что одна труба так и проходит по периметру. При этом неважно, каким образом к ней монтируются сами радиаторы – будет это параллельное подключение, или же последовательное. Так же не имеет значения, будет ли схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой или с верхней (об этом мы еще поговорим чуть ниже).
Именно подобное подключение чаще всего используют в домах с небольшим количеством комнат – оно позволяет существенно сэкономить на приобретении материала. Однотрубная система отопления частного дома довольно удобна и неприхотлива, но имеет один недостаток. При увеличении количества радиаторов температура последнего в цепочке будет заметно ниже, чем первого. Объясняется это тем, что вода успевает остыть, пока пройдет через все помещения. А значит, схема однотрубной системы отопления в двухэтажном доме с большой площадью и множеством комнат не подойдет. А значит, следует рассмотреть и другие варианты.
Двухтрубные системы и их преимущества в домах с большой площадью
Схема двухтрубной системы отопления в двухэтажном доме так же не сложна, но имеет свои принципиальные отличия от предыдущего варианта. Взяв такую же комнату на 5 радиаторов по периметру, можно построить следующий «проект». Из бойлера вдоль всех батарей идет две трубы – подача и обратка. На последнем радиаторе они соединяются, образуя замкнутый контур.
Подключение производится следующим образом. В каждый из радиаторов поступает горячая вода из бойлера, а из него возвращается уже в обратку (назад в нагреватель). Таким образом получаем систему, при которой каждый отопительный прибор работает напрямую с бойлером. Именно в этом случае разницы температур между радиаторами практически не будет, что и требуется для комфортного проживания.
Устройство двухконтурного отопления в частном доме своими руками не сложно, но требует внимательности. К тому же возрастают расходы на материал. Но иногда другого варианта просто нет. К тому же при таком устройстве даже если зимой в одной из комнат открыть окно, остудив ее до уличной температуры, то даже это не слишком сильно повлияет на остальные радиаторы – они будут практически такими же горячими.
При этом двухтрубная система отопления с верхней разводкой вполне может быть выполнена как с принудительной циркуляцией, так и с естественной. Одной из разновидностей подобной системы является «петля Тихельмана». О ней сейчас и пойдет речь.
Схема Тихельмана – что она собой представляет и чем лучше обычной двухтрубной системы
Если посмотреть на схему Тихельмана для двухэтажных домов, то можно увидеть одну интересную деталь. Подача горячей воды производится так же на первый радиатор, а вот обратка идет с последнего, хотя по периметру проходят обе трубы. Таким образом и получается некая петля, которая как бы совместила в себе два подключения – однотрубное и двухтрубное.
Преимущество монтажа петли Тихельмана на два этажа в том, что даже малейшая разница в температурах радиаторов пропадает, независимо в какой комнате или помещении они находятся. Конечно, такая система обойдется несколько дороже, а потому применять ее стоит только в случае действительно больших площадей и количества радиаторов.
Схема Тихельмана для двухэтажного дома довольно интересна как в плане проектирования, так и в монтаже, но имеются и свои сложности. С ней намного проще запутаться. Целесообразно будет протянуть сначала одну трубу, отметив каждое ее ответвление на радиатор, а уже после приниматься за вторую. В противном случае есть шанс перепутать подачу и обратку.
Схема «Ленинградка»: есть ли отличия между ней и обычной однотрубной системой?
Если обратиться к обычной однотрубной системе, то Ленинградку можно назвать одной из ее разновидностей и сейчас объясним почему. По сути, беря в пример все ту же комнату, при однотрубной системе можно подключить радиаторы и последовательно, что лишает возможности регулировки температуры каждого из них по отдельности. Подключив своими руками отопление частного дома по схеме «Ленинградка» можно получить такую возможность.
Стандартная схема «Ленинградка» – самое простое подключение Монтаж производится следующим образом. Труба от бойлера так же проходит по периметру помещения, но нигде не прерывается. Через такие фасонные детали, как тройники к ней подключаются как подача к батарее, так и обратка из нее. В этом случае, установив регулятор на радиатор, можно свободно отрегулировать температуру, настроив ее до комфортной – это и будет ленинградская система отопления. Схема для двухэтажного дома довольно проста, а значит и легко выполнима своими руками даже домашним мастером, не имеющим подобного опыта.
Конечно двухтрубные схемы намного надежнее и лучше распределяют тепло, но если площадь дома небольшая, то подобная схема будет как нельзя кстати. Так же возможно выполнение и верхней разводки. Конечно это немного сложнее, но зато появляется вариант монтажа отопления с естественной циркуляцией.
Именно за счет простоты подобная схема получила довольно широкое распространение среди домовладельцев. Если же площадь строения достаточно большая, то для отопления двухэтажного дома система «Ленинградка» неприемлема.
Коллекторная система отопления – в чем ее достоинство
Применение коллекторной схемы отопления в двухэтажном доме – это довольно рациональное решение, которое подойдет как для однотрубной, так и для двухтрубной системы. Попробуем объяснить, в чем она заключается.
Понятно, что в двухэтажном доме не одна комната – их несколько на одном. А значит встает вопрос разводки подачи горячей воды из бойлера на разные радиаторы. Чтобы не монтировать множество петель можно поступить следующим образом. На выходе из бойлера устанавливается коллектор, от которого отходит столько труб, сколько комнат есть на этаже. Для второго лучше установить отдельный, через тройник.
Также на каждый вывод подачи устанавливается запорная арматура. В результате получаем подключенную отдельно каждую комнату, отопление которой можно при необходимости отключить. Те же действия и с обраткой, но уже без запорной арматуры.
Именно такая система позволит обойтись лишь одним насосом. В случае же подключения через тройники придется ставить второй, ведь два этажа один может просто не осилить. А для более полного понимания этой темы предлагаем посмотреть небольшое видео о коллекторном отоплении в двухэтажных домах.
Многие называют такое отопление дома лучевым, что так же правильно. Если рассматривать обычную двухконтурную систему, то без применения подобной схемы просто не обойтись – ведь не будет же человек монтировать двухтрубную схему на 2-3 комнаты.
Что касается монтажа, то и тут лучевая система отопления на высоте – с ее применением выполнение подобной работы значительно облегчается. Иными словами – отрицательных качеств в ней нам найти не удалось, хотя мы и очень старались. Если у кого-то из уважаемых читателей это получится, убедительная просьба написать об этом в обсуждениях, будем весьма благодарны.
Теперь по поводу применения лучевой системы отопления в частных домах при однотрубной схеме. И здесь она не подводит, практически до идеала сравнивая температурные показатели первого и последнего радиатора в цепи даже без применения петли Тихельмана. А значит можно считать коллекторную систему настоящей находкой.
Теплотехнический расчет системы отопления: зачем он нужен и как его выполнить
Для начала попробуем понять, для чего он нужен и что в итоге мы сможем узнать.
| Параметры | Описание |
|---|---|
| Мощность котла | Действительно, проведя полные расчеты этот параметр мы определим с точностью. Это необходимо для того, чтобы не приобрести котел меньшей мощности, чем необходимо (не будет хватать тепла для отопления всех комнат) или большей (зачем переплачивать за ненужный перерасход топлива или электроэнергии) |
| Мощность радиаторов | Это необходимо для определения того, хватит ли выделяемого ими тепла для помещения, в котором они находятся и не придется ли их держать в прикрытом состоянии, что опять же ударит по карману при приобретении |
| Ежемесячные расходы на отопление | Планирование бюджета – довольно важная составляющая. Зная то, сколько нужно будет тратить в месяц этот процесс будет намного проще |
| Как уменьшить теплопотери | Это тоже очень важно. Ведь при отсутствии утечек тепла и экономия на отоплении дома возрастает. Об этом мы сегодня еще обязательно поговорим |
| Будет ли скапливаться влага | Этот фактор важен не только с точки зрения сырости как составляющей теплопотери, а так же и как фактора, определяющего срок службы самого дома. |
Конечно лучше для этой цели нанять профессиональных проектировщиков, но в этом случае оплата их услуг составит довольно внушительную сумму. Если подобное неприемлемо, лучше произвести расчет отопления частного дома своими руками. Но нужно быть готовым к тому, что сделать это будет достаточно сложно. Рассмотрим основное, что необходимо знать для этого.
Расчет мощности котла отопления по площади дома – самый простой этап
По общепринятым правилам на каждые 10 м 2 необходим 1 кВт мощности. Таким образом при условии, что общая площадь всех отапливаемых помещений дома равна 170 м 2 требуется котел в 17 кВт. Но не стоит забывать и про добавочные коэффициенты.
Таким образом эти расчеты так же очень важны. Обычно за объем расширительного бачка берут 10% от общего количества жидкости в системе. Мы же предлагаем вам, опять же, воспользоваться онлайн калькулятором. Ведь это намного проще и быстрее.
Мы расскажем о том, каким образом к котлу можно подключить ещё один радиаторный контур, скажем, контур второго этажа здания, а также рассмотрим, как подключить контур тёплого пола.
- Подключение радиаторного контура
После котла два контура разделяются при помощи коллекторов на подаче и обратке, а уже к коллекторам подключаются радиаторные контуры первого и второго этажа.
Не забывайте ставить запорную арматуру непосредственно в самих коллекторах.
Так как мы имеем два радиаторных контура первого и второго этажа, этими задвижками можно без проблем производить балансировку.
Обычно приходится поджимать второй этаж. Давайте подробнее рассмотрим, какую там нужно применять схему.
Допустим, в доме мансарда, и туда нужно провести отопление, при этом можно подключить только два или четыре радиатора. В таком случае нет никакого смысла строить схему Тихельмана, достаточно провести подачу и обратку с первого этажа и применить обычную двухтрубную систему.
В итоге получились два небольших контура. При таком подключении всё будет неплохо работать. Но если полноценный второй этаж и много радиаторов, расположенных по всему периметру этажа, то в этом случае стоит подключить радиаторы по схеме Тихельмана.
Мы получаем ту же схему подключения, что и на первом этаже.
Весь теплоноситель двигается в одном направлении – и подача, и обратка. При этом не нужно производить балансировку на самих радиаторах.
Все радиаторы греют одинаково на 100% своей мощности.
- Как подключить тёплый пол к системе
Тёплый пол подключается отдельным третьим контуром, и коллектора придётся устанавливать уже на три выхода.
Ещё для обвязки тёплого пола потребуется коллектор, отдельно циркуляционный насос и смесительный узел. В итоге получилась вот такая схема подключения трёх отдельных контуров.
Если дом достаточно большой, первый этаж имеет площадь больше 100 м², есть вероятность, что встроенный циркуляционный насос в котле не справится и не обеспечит нормальную циркуляцию для всей системы отопления.
Тогда придётся заменить обвязку котла. Посмотрите, как это лучше сделать. Для этого понадобятся распределительные коллектора на подаче и на обратке. В начале подключаем к коллектору контур тёплых полов со своим смесительным узлом.
Затем на коллектор устанавливается второй циркуляционный насос, к нему мы устанавливаем на подаче коллектор на два выхода.
Так же ставим на обратку.
К этим коллекторам подключаем контура первого и второго этажа.
Таким образом, мы на отдельный циркуляционный насос подключили два радиаторных контура. Далее мы их подключаем к котлу. Получается вот такая схема:
Получилось три циркуляционных насоса – два на распределительном коллекторе и один в котле. Между ними может возникнуть конфликт. Они могут мешать нормальной работе системы, поэтому стоит установить байпас между котлом и распределительным коллектором.
За счёт встроенного байпаса получается нулевая разница давлений между подачей и обраткой. Не забывайте ставить на коллекторах задвижки для балансировки системы и дополнительные автоматические воздухоотводчики на самих коллекторах.
Если площадь второго этажа тоже больше 100 м², то второй этаж лучше подключить на отдельный циркуляционный насос.
Если до этого был установлен байпас между котлом и распределительным коллектором, лучше поставить маленькую гидрострелку.
Всё подключаем обратно к котлу, ставим шаровые краны с накидными гайками и фильтры на обратке, а также автоматический воздухоотводчик на саму гидрострелку.
В некоторых случаях автоматический воздухоотводчик требуется установить ещё и на самих контурах после распределительного коллектора. Если у вас трубы после распределительного коллектора сразу идут вверх, воздухоотводчик можно и не ставить, но если трубы сразу идут вниз, лучше поставить автоматические воздухоотводчики на подачу и на обратку.
Установить их можно с помощью обычных тройников.
Не забывайте про сливной кран на гидрострелке. Таким образом, при данной схеме с гидрострелкой все насосы работают независимо друг от друга. Например, ранней осенью можно включить только контур тёплых полов, остальные контура будут отключены. Потом дополнительно можно включить радиаторный контур первого этажа. В насос радиаторного контура второго этажа можно дополнительно установить термостат, и насос будет сам включаться и отключаться в зависимости от заданной температуры.
В данной схеме применяется настенный котёл, но иногда приходится ставить напольный.
- Вариант подключения этой схемы с напольным котлом
Обычно напольные котлы идут одноконтурные, только для отопления, без контура горячего водоснабжения. Эти котлы дополнительно приходится укомплектовывать циркуляционным насосом и расширительным баком.
В 90% случаев к напольному котлу приходится ставить накопительный бойлер косвенного нагрева для горячей воды.
В этом случае необходима гидрострелка и распределительный коллектор с отдельными насосами.
Можно добавить, что к готовой схеме можно очень подключить какой-нибудь резервный котёл. Таких схем имеется достаточно большое количество.
Уже многие инженерные компании предлагают готовые решения, у них тоже можно найти для себя какую-нибудь подходящую схему.
Все права на видео принадлежат: Марат Ишмуратов
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 радиаторами. Предлагаем рассмотреть существующие варианты и выбрать оптимальный.
Виды отопительных систем
Практика показывает, что большинство домовладельцев выдвигает к системе отопления двухэтажного дома 3 основных требования:
- В доме всегда должно быть тепло.
- Минимальный расход энергоносителей – природного газа, дров, электричества и так далее.
- Красота. Трубы, арматуру и приборы обогрева желательно убрать с глаз, чтобы не портили интерьер.
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 . Отразите пожелания на бумаге – набросайте своими руками черновой проект.
Далеко не всегда хозяин дома может сам обустраивать инженерные сети – разрабатывать схемы, монтировать оборудование и трубы. В таком случае есть смысл обратиться к специалистам инженерной фирмы, которая занимается перечисленными работами. Например, в центральном регионе РФ услуги по установке котлов и монтажу систем отопления оказывает компания «ТеплоМосква».
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).
Пример чернового проекта отопления 2-этажного особняка
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:
- Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.
- 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.
- 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.
- Прирост объема воды компенсируется расширительным баком, установленным в самой высокой точке. Обычно утепленная емкость располагается на чердаке здания.
Принципиальная схема самотечной разводки с циркуляционным насосом
В современном исполнении гравитационные системы оснащаются насосами, ускоряющими циркуляцию и прогрев помещений. Перекачивающий агрегат ставится 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:
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.
Если разработку самотечной схемы отопления вы взяли в свои руки, обязательно учтите следующие рекомендации:
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
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.
Классическая тупиковая разводка. Здесь показано 1 плечо на каждом этаже, при необходимости их количество можно увеличить до 2-3
В двухэтажных загородных домах применяется 2 типа двухтрубных систем:
- Тупиковая или плечевая. Подающая и обратная магистраль заканчивается на последнем радиаторе, по факту теплоноситель меняет направления движения и течет обратно к котлу.
- 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.
В петле Тихельмана вода после выхода из батареи не разворачивается, а течет в прежнем направлении (классическая попутка)
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;
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:
- Теплоноситель от котла направляется в главный распределительный узел – коллектор.
- Радиаторы подключены подводками DN10-15 к гребенке по двухтрубной схеме, каждый к своей паре штуцеров на подающем и обратном коллекторе. Магистрали отсутствуют.
- Подводящие трубы утеплены и проложены скрыто по любому удобному маршруту – под напольным покрытием, за натяжными потолками либо в стенах.
- 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 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 . 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:
- Устройство теплого пола в двухэтажном жилище – затея не из дешевых. По стоимости материалов и монтажа это самый дорогой вариант отопления помещений.
- 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.
- В случае неисправности либо утечки воды в контуре бетонную стяжку придется ломать.
Способ устройства теплых полов без цементной стяжки
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:
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 в двухэтажный дом 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.
Закрытые системы двухэтажных домов совместимы с любыми котлами, в том числе двухконтурными. Единственная рекомендация: при подключении к твердотопливным агрегатам лучше использовать , который не даст теплоносителю закипеть и предотвратит аварию.
Сооружение системы отопления может озадачить еще на стадии расчетов, поскольку зависят от многих факторов. Разберем основные моменты, которые необходимо учесть перед тем, как провести отопление в двухэтажный частный дом.
Решение переехать из городских джунглей в частный дом - это всегда начало чудесной новой жизни. Близость к природе, свежий воздух и большие пространства вокруг определенно делают нас более счастливыми. Но такой переход будет легким, если покупать готовый дом. Если же вы решили построить его сами, то придется вложить немало сил и ответственности.
Система отопления в двухэтажном доме
- Способ циркуляции воды
- Естественная циркуляция
- Принудительная циркуляция
- Методы разводки
- Однотрубная разводка
- Двухтрубная разводка
- Схемы подключения
- Горизонтальное подключение
- Элементы системы
- Выбор теплоносителя
- Выбор котла
В любом жилом строительстве важно не только возведение стен, но и прокладка необходимых коммуникаций, ведь без них комфортная жизнь будет просто невозможной. Эти операции могут озадачить еще на стадии расчетов, поскольку зависят от многих факторов. Например, сегодня мы будем разбирать вопрос, как правильно сделать отопление в двухэтажном доме. Именно в двухэтажном, поскольку одноэтажное строение требует несколько иного подхода.
В чем именно заключаются отличия, станет понятно по ходу прочтения статьи. Мы разберем все основные нюансы, касающиеся циркуляции, схемы разводки, выбора теплоносителя, а также коснемся некоторых других моментов. Так что, запасайтесь блокнотом и карандашом, чтобы делать необходимые пометки.
Способ циркуляции воды
Первым делом, разберем наиболее важные моменты. Одним из них является способ циркуляции воды. Основной принцип работы системы отопления довольно прост. В специальном котле, виды которого мы обсудим позже, происходит нагрев теплоносителя. Затем горячая вода (или то, что ее заменяет) по трубам идет в место назначения, а точнее - в радиаторы. Этот маршрут называется прямым током.
В процессе своего путешествия теплоноситель естественным образом потихоньку остывает. Пройдя через радиаторы, он должен вернуться обратно для повторного подогрева. Таким образом, вода беспрестанно «бегает» по кругу. И это движение может происходить либо естественным, либо принудительным путем.
Естественная циркуляция
Циркуляция воды естественным способом происходит исключительно под влиянием законов физики, которые мы знаем еще из школьного курса. Если кто-то напрочь забыл, о чем говорилось на некоторых уроках, напомним: плотность горячей воды отличается от того же показателя холодной.
Что это нам дает? То, что более плотная холодная вода по факту возвращения в котел вытесняет горячую, как бы выпихивая ее оттуда и, тем самым, провоцируя на новый заход по нужному маршруту. С такой подачи теплоноситель устремляется в стояк, из которого разбегается по сделанным ответвлениям, ведущим к радиаторам.
Чтобы этот путь был еще проще, трубы, ведущие от стояка к батареям, монтируются под небольшим уклоном. Буквально 3–5 градусов в сторону радиатора - и вот уже воде ничто не мешает достичь цели.
С одной стороны, это самый простой способ получить тепло в доме. Единственная сложность заключается, пожалуй, в соблюдении необходимого уклона труб во время установки. Поэтому справиться с монтажом такой системы может даже неопытный мастер.
С другой стороны, давление при естественной циркуляции довольно невелико. И это приводит нас к первому различию систем в одноэтажном и двухэтажном доме. Дело в том, что при естественной циркуляции длина контура довольно ограничена, как и количество радиаторов, которые можно к нему присоединить.
Вода идет по трубам не слишком быстро, а в процессе постепенно остывает. Если маршрут будет слишком длинным, то к его концу теплоноситель уже не сможет выполнять свои функции, и вы получите практически неотапливаемые помещения. Да и для поднятия на второй этаж давления просто не хватит. Поэтому для двухэтажного здания такой вариант не подходит.
Принудительная циркуляция
В отличие от предыдущего метода, здесь все решает дополнительное оборудование - циркуляционный насос. Он отвечает за движение воды и, соответственно, за давление в трубах. С помощью циркуляционного насоса необходимое ускорение задается как прямому, так и обратному ходу теплоносителя.
Это оборудование может обладать различной мощностью, а потому вполне реально подобрать необходимые параметры для здания с любыми габаритами. Циркуляционный насос легко загонит воду и на второй этаж, и на третий, при этом она не успеет остыть. То есть ограничение длины контура, свойственное случаям с естественной циркуляцией, здесь не имеет значения.
Монтаж системы с циркуляционным насосом не вызывает особых затруднений. Некоторые моменты реализуются даже проще, чем при естественной циркуляции - например, отпадает нужда соблюдать необходимый уклон участков трубопровода, подводящих теплоноситель к радиаторам.
Но есть, конечно, и минусы. Помимо самого факта необходимости приобретения оборудования (и сопутствующих этому затрат), необходимо учитывать еще и то, что для работы циркуляционного насоса необходима электроэнергия. Если в вашем месте проживания отключение света является довольно регулярным событием, то необходимо позаботиться о приобретении и установке запасного генератора.
В противном случае, при отключении электричества в зимний период вы рискуете получить не только охлаждение помещений, но и нарушение работоспособности всей отопительной системы. Если насос простоит долгое время, а во внешней атмосфере будет температура ниже нуля, то вода в трубах замерзнет и расширится. Это напрямую скажется на состоянии трубопровода.
Впрочем, запасной генератор, в любом случае, является полезной вещью, поэтому его приобретение наверняка не раз вас выручит. Если же не зацикливаться на зависимости от электроэнергии, то принудительная циркуляция является оптимальным - а для двухэтажных домов и единственно возможным - вариантом.
Методы разводки
Вторым важнейшим моментом для отопления является способ разводки труб от основного источника. Существует два основных метода:
- однотрубный;
- двухтрубный.
Однотрубная разводка
В соответствии с названием, магистраль, по которой идет теплоноситель, состоит из одной трубы. Это, во-первых, значительно упрощает процедуру монтажа, а во-вторых, снижает затраты на приобретение материалов. Кроме того, одну трубу гораздо проще спрятать под полом или в стене, чем две.
Но далее мы сталкиваемся все с тем же основным недостатком, о которым мы говорили в пункте про естественную циркуляцию. Подключение радиаторов к магистрали происходит последовательно. То есть, чтобы дойти до последней батареи, теплоноситель должен пройти через все предыдущие.
Понятно, что за это время он успевает отдать значительную часть тепла, поэтому к концу маршрута радиаторы становятся все холоднее. А значит, мы снова получаем ограничение на их количество.
Кроме того, если монтировать самую простую однотрубную схему, то при отключении одной из батарей, например, для проведения ремонтных работ, вы автоматически прекратите работы и всех других, которые следуют после отключенной. Впрочем, это решается с помощью установки байпасов, которые позволят теплоносителю двигаться обходным путем.
Если сочетать однотрубную разводку с естественной циркуляцией воды, то такая система отопления подойдет только для небольшого одноэтажного домика. Для двухэтажного здания необходимо иное решение. В принципе, однотрубную разводку можно использовать и здесь, но только с применением мощного циркуляционного насоса. Тем не менее, даже принудительное движение воды не защитит в данном случае от ее быстрого остывания.
Двухтрубная разводка
Двухтрубная разводка решает все перечисленные выше проблемы, тем самым обеспечивая живущим в доме людям необходимый уровень комфорта. Суть такой системы заключается в использовании двух труб, подведенных к каждому радиатору: по одной из них к батарее идет нагретый теплоноситель, а по другой он уходит обратно в котел.
Такой способ позволяет избежать каких-либо ограничений в количестве радиаторов. Более того, вы можете подключить к системе не только батареи, но и теплые полы, конвекторы и прочее подобное оборудование. При этом качеству не нанесется никакого ущерба, во всех помещениях прогрев будет одинаковым.
Конечно, монтировать двухтрубную систему разводки своими руками на порядок сложнее и дороже, чем однотрубную. Впрочем, можно сэкономить, например, на насосе, поскольку в данном случае его мощность может быть не слишком высокой. В результате же вы получите необходимый уровень тепла во всем доме.
Схемы подключения
Третьим важным фактором, влияющим на качество отопления, является схема подключения магистралей. Поскольку мы уже определились, что лучше всего для двухэтажного дома подходит двухтрубная разводка с принудительной циркуляцией, говорить мы будем именно о ней.
Подключение может быть вертикальным и горизонтальным. Первый вариант делится еще на два: с верхней и нижней разводкой. Разница между ними заключается в том, какой маршрут приходится проделывать теплоносителю.
При верхней разводке вода сначала идет от нагревшего ее котла на второй этаж или на чердак. Оттуда она расходится по радиаторам, затем по стоякам и спускается по ним вниз, там тоже проходит через батареи и возвращается в первоисточник.
При нижней разводке все происходит в обратном порядке: теплоноситель сначала идет по первому этажу или по подвалу, затем поднимается наверх, там проходит через радиаторы и сливается обратно вниз, в котел.
В обоих вариантах вертикальной разводки необходимо предусмотреть возможность выпуска скопившегося воздуха, чтобы избежать образования пробок в радиаторах. Для этого вам понадобится сделать три шага:
- поставить расширительный бак;
- установить воздушную трубу;
- в каждый имеющийся в доме радиатор отопления вмонтировать кран Маевского. Это не спасет от появления воздуха в системе, но поможет его выпустить без особого труда. Кран Маевского устанавливается довольно просто. Спуск воздуха происходит посредством поворота ключа и занимает считанные минуты. На облик помещения кран никак не влияет, поскольку современные варианты выглядят довольно эстетично. На нашем сайте вы можете найти статьи, посвященные выбору, установке и использованию этого необходимого элемента системы отопления.
Горизонтальное подключение
Про горизонтальное подключение поговорим немного подробнее, поскольку такой метод является оптимальным для двухтрубной разводки. Существует три схемы: попутная, тупиковая и лучевая. В первом случае и горячий, и остывший теплоноситель идут в одном направлении. Такой метод хорош тем, что нагрев осуществляется равномерно и своевременно.
При тупиковой схеме картина несколько иная. Горячий и холодный теплоносители движутся навстречу друг другу. При такой разводке влияние на температуру радиатора оказывает его близость к нагревательному котлу. Чем ближе батарея к источнику, тем она горячее. Это ведет к неравномерному прогреву помещений в доме - наиболее удаленные от котла будут гораздо холоднее.
Оптимальной схемой разводки является лучевая. От главного коллектора к каждому отопительному прибору идет своя магистраль. Конечно, в плане затрат - как денежных средств, так и усилий - такая система наиболее требовательна. Но в итоге мы получаем максимальный уровень комфорта.
Это происходит за счет двух моментов. Во-первых, прогревание происходит равномерно и одновременно, поэтому во всех помещениях поддерживается необходимая температура воздуха. Во-вторых, при возникновении необходимости ремонта одного из отопительных приборов отключение нужного участка никоим образом не затрагивает остальные.
Есть и третий плюс: при лучевой разводке трубы, как правило, располагаются под полом, что позволяет сохранить общий эстетический вид помещения на нужном уровне.
Элементы системы
Поскольку мы разобрались со схемами и методами подключения системы отопления, давайте теперь поговорим о том, из чего она, собственно, состоит. Трубы обсуждать не будем - в этом качестве давно и прочно выступает металлопластик и полипропилен, причем это вполне заслуженно. О том, как производится монтаж тех и других, какие фитинги использовать и каким образом с ними работать, вы можете получить подробную информацию в других статьях на нашем портале.
А сейчас поговорим о двух важнейших составляющих системы, за счет которых она работает. Это, конечно, теплоноситель, а также котел, с помощью которого происходит его нагрев.
Выбор теплоносителя
Тепло может перемещаться по комнатам с помощью либо воздуха, либо жидкого теплоносителя. Воздушный обогрев довольно успешно справляется со своими функциями, но у него есть значительные минусы. В числе них можно назвать низкую теплоемкость, теплоотдачу и тому подобное.
Главным преимуществом использования нагретого воздуха является скорость, с которой повышается температура в помещениях. Включив отопительное оборудование, вы сможете ощутить комфорт буквально через полчаса. Но по факту выключения дом остынет столь же быстро.
Поэтому оптимальным вариантом являются все же жидкие теплоносители. В их качестве может выступать либо антифриз, либо вода. Чаще всего используется последняя. Вода прекрасно переносит и отдает тепло, абсолютно экологична, недорого стоит и, как правило, не является предметом дефицита.
Впрочем, следует учитывать, что просто зачерпнуть из ближайшей речки не получится. Вода должна быть либо дождевой, либо (в идеале) дистиллированной. Это связано с тем, что химический состав жидкости из природных источников оказывает очень негативное влияние на состояние труб, из которых сделана система отопления.
Но даже дистиллированная вода обладает невысокой стоимостью, поэтому относить этот фактор к недостаткам не стоит. А вот способность замерзать - это действительно значительный минус. Все мы знаем, что при превращении в лед вода расширяется. Тем самым она деформирует трубы, и работоспособность всей системы отопления будет нарушена.
Подобное может произойти в двух случаях:
- на улице очень низкая температура. Чтобы мороз не влиял на состояние теплоносителя, трубы, расположенные снаружи жилища, необходимо тщательно теплоизолировать;
- в доме произошло отключение электроэнергии на длительное время. Поскольку в сегодняшней статье мы говорим о двухэтажном строении, то подразумеваем использование циркуляционного насоса, который не может работать без электричества. Вода в трубах встанет и, как только помещения окончательно остынут, замерзнет. Вот почему мы не устаем повторять о необходимости заранее позаботиться о наличии резервного генератора. В подобных ситуациях он является настоящим спасением. В противном случае можно получить не только дискомфорт от нахождения в промерзших помещениях, но и немалые затраты на восстановление работоспособности системы отопления.
Именно этот недостаток нередко заставляет хозяев отказаться от воды в пользу другого варианта - антифриза. Это вещество славится именно своей способностью спокойно переносить даже очень низкие температуры. В крайнем случае, антифриз просто превратится в гель, а по мере потепления снова разжижится и продолжит выполнять свои функции в том же объеме.
Это качество антифриза послужило росту его популярности в качестве теплоносителя. Конечно, без минусов не обошлось и здесь. Первый - это стоимость, которая гораздо выше, чем у воды. Второй - это токсичность. Дешевый антифриз на основе этиленгликоля способен вызвать отравление у всей семьи в случае протечки. А последние периодически возникают, поскольку «незамерзайка» очень текуча и способна просачиваться сквозь многие соединения, на первый взгляд кажущиеся надежными.
Впрочем, если отказаться от дешевого антифриза в пользу более дорогого, но с другим составом, то насчет отравлений и вредного влияния на окружающую среду можно не беспокоиться.
Кроме того, при выборе следует обращать внимание еще и на дополнительные компоненты, называемые присадками. Они призваны улучшить работу антифриза, но при этом некоторые из них рассчитаны на использование в трубах из определенного материала, на другие же «незамерзайка» может очень негативно повлиять.
Антифриз стоит выбирать в том случае, если вы живете в регионе с сильными и длительными заморозками. «Незамерзайка» просто спасает в подобных ситуациях, стабильно и надежно перенося тепло по дому. Если же проблема промерзания труб вам не грозит, то вода в качестве теплоносителя будет идеальным вариантом.
Выбор котла
Второй важной составляющей является котел, в котором происходит нагрев теплоносителя. Поскольку мы уже определились, что лучшим для отопления частного дома является жидкий теплоноситель, будь то вода или антифриз, поговорим о соответствующих видах оборудования. Котлы бывают следующих разновидностей:
- газовые. Самый популярный вариант - в первую очередь, из-за низкой стоимости и высокой доступности газа. Кроме того, такой котел экономичен в работе и не требует сложного обслуживания. Современные модели оснащены множеством датчиков, контролирующих работу системы, поэтому такое оборудование можно просто единожды поставить, настроить, а затем вспоминать о нем лишь при периодическом осмотре специалистом. Газ в котел может поступать из трех источников: магистрали, газовых баллонов и газгольдера. Конечно, оптимальным вариантом является первый, поскольку это и удобнее, и дешевле. Но в том случае, если регион вашего проживания не газифицирован, топливо придется покупать. Поставка в баллонах не слишком удобна, поскольку они обладают небольшим объемом, в связи с чем придется производить регулярную замену - примерно каждые 2–3 дня. Газгольдер снимает этот вопрос, поскольку в нем может храниться до 20 кубометров газа. Но к его установке есть определенные требования, связанные с техникой безопасности: в частности, установка этого оборудования допустима на расстоянии не менее десяти метров от дома;
- жидкотопливные. В качестве топлива выступает, как правило, дизель. Он практически не токсичен, обладает очень высоким КПД и удобен в использовании. Недостаток заключается в высокой стоимости, а также в необходимости монтажа очистительного фильтра;
- твердотопливные. Такие котлы работают на дровах, угле и других подобных вариантах. Процесс происходит за счет горения, что сразу дает неоспоримое преимущество - независимость от наличия электроэнергии. Кроме того, стоимость как топлива, так и котла не слишком высока. Но обслуживание оборудования довольно трудоемко, а отдача низкая, если сравнивать с выше описанными разновидностями. К тому же, для хранения дров или другого вида топлива необходимо много места - как правило, отдельное помещение. Естественно, чем больше дом, тем больше расход, поэтому для двухэтажного строения это все же не самый подходящий вариант;
- электрические. Работают, естественно, от сети. В качестве преимущества можно назвать отсутствие необходимости делать запасы какого-либо топлива. Но зависимость от наличия электроэнергии, а также размер счетов на оплату услуг заставляют задуматься. Впрочем, если вы живете в каком-нибудь очень отдаленном регионе, куда сложно добраться для доставки газа, дров или другого топлива, электрический котел будет оптимальным вариантом. Но не забудьте запастить резервным генератором.
Существуют также комбинированные котлы. Они могут работать как на жидком топливе, так и на газе. Вы можете переключать режимы в зависимости от того, какое топливо у вас есть в наличии в данный момент. С одной стороны, это удобно. С другой - такое оборудование весьма габаритно, а также обладает немалой стоимостью.
Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .
Для обеспечения тепла и комфорта в двухэтажном доме нужно правильно определить схему отопления двухэтажного дома. Система отопления является важнейшей инженерной системой жизнеобеспечения любого дома. Ее предназначением является возмещение теплопотерь и создание определенного температурного режима, который нужен прежде всего для проживающих в доме людей, но не стоит недооценивать и того фактора, что эффективная система отопления призвана обеспечить, в том числе, стойкость и долговечность строительных конструкций.
Расчет и проектирование лучше доверить инженерам-теплотехникам, которые оценят теплопотери, дадут рекомендации по утеплению дома, а также сделают детальный расчет, что позволит избежать излишних расходов на дорогостоящее оборудование. Но выбор схемы отопления двухэтажного дома может сделать сам заказчик, исходя из многолетнего опыта функционирования .
Классификация отопления
Виды источников тепловой энергии — теплогенераторов
Прежде чем выбирать ту или иную схему отопления, полезно узнать уже существующие виды и какой из них подойдет для конкретно решаемой задачи. Известно, что основным источником тепла являются различные виды теплогенераторов, в качестве которых могут выступать:
- Печи и камины. Этот вид отопления когда-то был основным, но сейчас используется все реже из-за высокой стоимости топлива (дров и угля) и невозможности эффективно управлять температурой в доме. В некоторых регионах, где отсутствует газоснабжение, этот вид отопления является безальтернативным выбором.
- Различные виды отопительных котлов, которыми могут быть: газовые, твердотопливные, жидкотопливные, электрические, - в зависимости от наличия доступа к различным энергоносителям и их стоимости.
- Альтернативные источники энергии. В эту категорию относятся: геотермальная энергия, получаемая , а также солнечная, которую преобразуют в тепловую солнечные коллекторы. Такой вид отопления находится в стадии бурного развития и пока применяется в нашей стране достаточно редко из-за высоких цен на оборудование.
Перспектива будущего — энергонезависимые дома
- Инфракрасное отопление. Источниками тепла являются специальные инфракрасные излучатели, которые используют в большинстве случаев электрическую энергию. Тепловая энергия при таком отоплении доставляется непосредственно «адресату» путем излучения. Для обогрева больших помещений или помещений с малой периодичностью появления в них людей инфракрасное отопление будет прекрасным выбором.
В некоторых ситуациях будет разумно сочетать различные виды теплогенераторов для отопления. Например, если имеется дачный дом, куда семья приезжает только на выходные. В этом случае будет разумно иметь газовый котел для основного отопления и электрический – для предотвращения замерзания зимой воды в системе и поддержания минимальной допустимой температуры в доме.
Виды теплоносителей
Любая система отопления должна перенести тепло, сконцентрированное в теплогенераторе до того теплового прибора, который обогревает конкретное помещение. Это делается при помощи теплоносителя, которыми могут быть:
- Воздух, который используется при отоплении печами, каминами, а также различными электрическими нагревателями. Ввиду того что воздух имеет низкую плотность, теплоемкость и коэффициент теплоотдачи, он сильно уступает жидкостным теплоносителям.
- Вода является практически идеальным теплоносителем в силу того, что обладает высокой теплоемкостью, плотностью, коэффициентом теплопередачи, и химической инертностью. Воду, подогретую котлом отопления, транспортируют к тепловым приборам при помощи системы трубопроводов.
В большинстве современных систем отопления в качестве теплоносителя применяют воду или различные антифризы, являющимися водными растворами этиленгликоля, пропиленгликоля или их комбинаций. Такое свойство как стойкость к незамерзанию при низких температурах может быть полезно в системах отопления таких домов, где не планируется проживание людей постоянно в зимнее время. В тех домах, где отопление будет работать всю зиму, применение антифризов экономически нецелесообразно.
Различные антифризы плохо «уживаются» с алюминиевыми радиаторами, некоторыми уплотнениями и трубами. Помимо этого теплоносители с содержанием этиленгликоля ядовиты. Поэтому использовать такие составы нужно только в тех случаях, когда без них просто не обойтись.
Виды отопительных приборов
Отопительные приборы можно разделить на два основных класса:
- Радиаторы – в переводе с латинского они переводятся как «излучатель», то есть такой прибор, который тепло передает в виде инфракрасного теплового излучения. Однако современные радиаторы не являются чисто излучателями, а еще передают часть тепла в виде конвекции, но свое название они сохранили.
- Конвекторы – передача тепловой энергии в помещение происходит за счет нагрева воздуха, а он уже отдает ее всем окружающим объектам. Такие отопительные приборы имеют медные (реже стальные) трубки, окруженные ребристыми теплообменниками. Воздух, попадая в теплообменник, нагревается его пластинами и поднимается, уступая место более холодному. Для того, чтобы воздухообмен был эффективным, вся конструкция конвектора помещена в специальный кожух.
В современных системах широко применяют еще такой способ отопления как «теплый пол» или «теплые стены», которые по своей сути представляют собой большой радиатор, передающий «львиную долю» тепла в виде излучения, а это повышает комфорт и позволяет снизить температуру воздуха в помещении примерно на 2 градуса, что ведет к экономии топлива примерно на 12%.
Типы радиаторов отопления
В системе отопления двухэтажного дома могут быть использованы совершенно разные , в зависимости от решаемых задач, площади помещения, проектных данных, предпочтений. Радиаторы можно разделить на несколько типов:
- Чугунные секционные радиаторы – те, которые мы привыкли видеть в квартирах и домах старой постройки. Они имеют большую массу и высокую тепловую инерционность, но зато нетребовательны к качеству теплоносителя, не подвержены коррозии, имеют высокую теплоотдачу. Такие радиаторы отлично вписываются в любой интерьер, особенно классический.
Чугунные секционные радиаторы — нестареющая классика
- Алюминиевые секционные радиаторы – прекрасный выбор для автономных систем отопления, но они более чувствительны к качеству теплоносителя, не терпят прямого контакта с медными трубами. Такие радиаторы прекрасно вписываются в любые интерьеры.
- Биметаллические секционные радиаторы представляют собой сочетание стальных или медных трубок, по которым циркулирует теплоноситель и алюминиевую поверхность, отдающая тепло в помещение. Такие радиаторы нетребовательны к теплоносителю, выдерживают высокое рабочее давление, внешне практически неотличимы от алюминиевых.
- Стальные – это цельная конструкция из проштампованной и сваренной листовой стали. Такие радиаторы имеют только два резьбовых подключения к системе отопления, что повышает их надежность. Высокая теплоотдача, малый вес, низкая инерционность, эстетичный внешний вид, - все это сделало их самыми популярными в автономных закрытых системах отопления домов.
Помимо перечисленных моделей производители еще выпускают различные дизайнерские модели, к которым можно отнести цельнолитые чугунные, стальные трубчатые и даже керамические. Высокая цена на эти приборы объясняется тем, что дизайнерские амбиции в них преобладают над инженерной рациональностью.
Цены на популярные модели радиаторов отопления
Радиаторы отопления
Схемы отопления двухэтажного дома
Количество реализаций системы отопления двухэтажного дома бесконечно, так как зависит от многих факторов: размеров дома, наличия бесперебойного электроснабжения, постоянства проживания в доме людей и т. д. Поэтому будет разумно рассмотреть несколько типовых схем, которые доказали свою эффективность.
Схема отопления дома с естественной циркуляцией
Название такой системы само говорит за себя – циркуляция теплоносителя в системе отопления происходит за счет естественных природных процессов. Работу такой системы можно рассмотреть на рисунке.
Вода, подогретая в теплообменнике котла, уменьшается в плотности и вытесняется более холодной и плотной водой их обратной линии. Именно эта разница весов горячей и охлажденной воды обеспечивает циркуляцию в системе отопления. В самой верхней точке стояка горячей воды оборудуется расширительный бак, который дает воде расширяться при нагревании, позволяет контролировать уровень воды в системе и при необходимости производить подпитку. Кроме этого, весь воздух, который неизбежно будет присутствовать в системе, будет выходить в расширительный бак.
Разводящие трубопроводы и обратные линии, называемые еще лежаками, для облегчения циркуляции воды всегда делают под уклонами: верхний лежак к радиаторам, а нижний – к котлу. В такой системе котел должен находиться в самой нижней точке. Подачу теплоносителя на радиаторы делают через стояки горячей воды, а слив охлажденной через обратные стояки.
Один из вариантов реализации двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией представлен на следующей схеме.
Следует обратить внимание в этой схеме на большое количество трубопроводов и их высокий условный проход - dу . Это объясняется тем, что в гравитационных системах для обеспечения циркуляции теплоносителя нужно минимизировать сопротивление, а это возможно только в трубах больших диаметров.
Системы с естественной циркуляцией, естественно, имеют преимущества:
- Независимость от электроснабжения – система отопления будет работать как при полном отсутствии электроэнергии, так и при перебоях в ее подаче.
- Доказанная долгими годами эксплуатации надежность и простота.
- Отсутствие насосов и малая скорость циркуляции теплоносителя делают такую систему бесшумной.
Несмотря на все преимущества, такие системы постепенно уходят в прошлое, так как уже не отвечают современным требованиям к системам отопления.
- Гравитационные системы чрезвычайно материалоемкие – для их монтажа применяются стальные трубы больших диаметров.
- Монтаж систем отопления со стальными трубами сложен технологически и занимает много времени.
- Системы с естественной циркуляцией имеют ограничения по площади обогреваемых помещений. По утверждениям специалистов суммарная длина горизонтальных участков (лежаков) не должна превышать 40 метров, а суммарная площадь 150 м2.
- Высокая инерционность - от момента запуска системы до прогрева всех радиаторов до расчетной температуры может пройти несколько часов.
- Большая разница температур подачи и обратки может плохо сказаться на теплообменнике котла.
- В теплоносителе гравитационных систем большое количество растворенного кислорода, что сказывается на коррозии труб и радиаторов, поэтому в таких системах можно использовать только чугунные или биметаллические радиаторы.
Системы отопления с принудительной циркуляцией
Практически все современные системы отопления используют только принудительную (искусственную) циркуляцию теплоносителя, что дает весомые преимущества:
- Использование циркуляционных насосов помогает отопить любую площадь при любой этажности здания.
- Диаметр труб может быть гораздо меньше, так как насос позволяет прокачивать теплоноситель с более высокой скоростью.
- Применение циркуляционных насосов позволяет снизить температуру в системах отопления при тех же параметрах теплоотдачи радиаторов, а это, в свою очередь, позволяет использовать более дешевые полимерные и металлопластиковые трубы.
- Возможность как общей, так и зональной регулировки в системах отопления.
Недостатками систем с принудительной циркуляцией являются:
- Зависимость от электроэнергии, что легко решается наличием источников бесперебойного питания или генераторов.
- Более высокий шум работы системы отопления, но при правильном расчете он не слышим человеческим ухом в отапливаемых помещениях.
Циркуляционный насос обычно врезают в систему отопления на обратной линии перед котлом, так как в этом месте самая низкая температура теплоносителя.
Чтобы принудительная циркуляция работала корректно, выбранная модель насоса должна отвечать параметрам системы. Существует специальная методика расчета ключевых характеристик — производительности и создаваемого напора. Чтобы не утомлять читателя формулами, предлагаем воспользоваться встроенными калькуляторами.
