Варианты и схемы монтажа отопления двухэтажного дома

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

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

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

Система отопления с естественной циркуляцией постепенно отходит в прошлое

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

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

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

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

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

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

Кроме того, самотечный контур не способен полноценно обогреть габаритные постройки. Эффективная естественная циркуляция возможна при длине лежаков до 45 м и площади до 180 м2 (в двухэтажном доме). Эти минусы делают самотечные контуры минимально востребованными у домовладельцев. Но все же остаются приверженцы отопительных гравитационных систем, аргументирующие свои предпочтения такими преимуществами самотечных контуров:

  • независимость от бесперебойной подачи электричества;
  • бесшумность движения жидкости по трубам;
  • эффективность отопительной системы при эксплуатации твердотопливных котлов (высокая инерционность частично нивелирует частые и значительные температурные перепады).
Естественная циркуляция нагретой воды по трубам – еще актуальна, но отходит в прошлое

Жидкость по трубам в таких системах движется за счет разницы плотности горячей и холодной воды

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

Горизонтальная двухтрубная разводка: особенности и схемы

  • Схема №1. Данный вид отопительной системы – идеальное решение для одноэтажного дома при ограниченном бюджете.

В монтаже она достаточно проста и легка, так как проводится всего одна ветка отопления. Рассчитана она на площадь помещений до ста квадратных метров. Регулировка тепла выполняется вручную, котел используется с мощностью от 12 кВт.

Горизонтальная двухтрубная разводка: особенности и схемы

Достоинства системы: простой монтаж, доступная стоимость.

Читайте также:  Какой должна быть температура воздуха в офисе по санитарным нормам

Недостатки: нуждается в точной настройке, ручная регулировка температуры, отсутствует защита от перегрузок, гидравлическая неустойчивость.

По схеме на выходе из котла устанавливается группа безопасности (7). В случае избыточного давления она уберет из системы воздух. Установка – выше котла. Для подающего трубопровода используется металлопластиковая труба диаметром 20 мм, длиной не более 25 метров. Потом устанавливается шаровый кран ½ (2) и монтируются батареи. Теплоноситель заводится через регулировочный клапан (9), а отводится через настроечный клапан (10). диаметр у них одинаковый – ½. На обратный трубопровод монтируется вентиль (3), расширительный мембранный бак (4), циркуляционный насос (5) и обратный клапан (6)

Горизонтальная двухтрубная разводка: особенности и схемы

Рис.1 Схема радиаторного отопления №1

  • Схема №2. С автоматической регулировкой температуры. Особенности: монтируется термостатический клапан (9), на него устанавливается термоголовка (13).

Рис.2 Схема радиаторного отопления №2

Горизонтальная двухтрубная разводка: особенности и схемы
  • Схема №3. Использование двух и более веток.  Особенности: на каждую ветку подающего трубопровода устанавливается шаровой кран (2), на отводящем – прямоточный вентиль (3).

Рис.3 Схема радиаторного отопления №3

  • Схема №4. С автоматической регулировкой температуры. Особенности: на каждую батарею устанавливается термостатический клапан и термоголовка. 
Горизонтальная двухтрубная разводка: особенности и схемы

Рис.4 Схема радиаторного отопления №4

  • Схема №5. Для двухэтажного дома площадью до двухсот квадратных метров.

Горизонтальная разводка с ручной регулировкой температуры. Отличие: установка шаровых кранов (2), прямоточных вентелей (3) на каждом этаже, наличие мощного циркуляционного насоса (поз.5), котла отопления с мощностью до 25 кВт, расширительного бака (4). Для стояка используется труба диаметром 20 мм (1а).

Горизонтальная двухтрубная разводка: особенности и схемы

Рис.5 Схема радиаторного отопления №5

  • Схема №6. Для двухэтажного дома с автоматической регулировкой температуры.

Рис.6 Схема радиаторного отопления №6

Горизонтальная двухтрубная разводка: особенности и схемы

Мастера компании «Мегаскат» осуществляют установку и подключение систем отопления любого вида оперативно и качественно. Результат вас порадует!

Однотрубная схема отопления

Сегодня однотрубная система отопления частного дома применяется, в основном, в нежилых помещениях, и там она себя полностью оправдывает.

И не смотря на всю простоту конструкции и на то, что сегодня существует множество лучших решений, однотрубная система имеет ряд определенных преимуществ.

Однотрубная схема отопления
  • Во-первых, данная система, за счет обновлений в конструкции и качестве материалов, достаточно широко применяется в современном строительстве, особенно в частном секторе. Если помещения небольшие, то система прекрасно подходит для отопления, а возможность скрыть выступающие трубы стала возможна, как никогда раньше.
  • Во-вторых, огромным плюсом выступает экономия на материалах. Подводы к радиаторам и батареям отопления, а также все расходные части, такие как соединительные трубы и различные перемычки стоят существенно дешевле всех остальных вариантов, а простота монтажа позволяет в скором времени решить вопрос с отопительной системой. Удобно также и то, что протянуть систему на два этажа не является сложной задачей, скорее наоборот, это намного проще чем установка отопительной системы под полом.
  • В-третьих, огромное количество материалов и решений на выбор. Такая система без труда впишется в любой интерьер и даже его несколько дополнит.
  • В-четвертых, уже создано огромное количество решений, позволяющих регулировать подачу тепла в дом.

Выбор теплоносителя и способа транспортировки тепловой энергии

Наиболее рациональным решением в двухэтажных домах, в которых располагается большое число комнат и присутствует перекрытие между этажами, является реализация водяного отопления. При сложной конфигурации здания, в подавляющем числе случаев, альтернативы такому отоплению нет. Система представляет собой закольцованную конструкцию из труб, по которым протекает теплоноситель, а передача тепла осуществляется посредством радиаторов или калориферов.

Также в качестве дополнительного или единственного источника тепла может быть устроено отопление при помощи теплого пола. Принцип работы его подобен отоплению при помощи радиаторов.

Выбор теплоносителя и способа транспортировки тепловой энергии

Выбор теплоносителя крайне важен

Применение теплого пола, работающего на электроэнергии в помещениях всего дома, теоретически осуществимый вариант. Однако при этом возникает ряд проблем при его реализации. Во-первых, с экономической точки зрения организованное подобным образом отопление не всегда выгодно. Во-вторых, имеется вероятность того, что технически осуществить задачу воздушного отопления не представляется возможным.

Теплый пол

Выбор теплоносителя и способа транспортировки тепловой энергии

В качестве теплоносителя в многоуровневых домах можно использовать воздух. В этом случае необходимо решить задачу по его транспортировке. Для осуществления такого проекта возникает необходимость создания системы каналов в пространстве строения, а также оборудование их вентиляторами для нагнетания потока воздуха. Только таким образом организованное отопление может обеспечить доставку тепла в отдаленные помещения и комнаты, расположенные на втором этаже.

Читайте также:  Выбор обогревателя для теплицы из поликарбоната

Оптимальное решение — магистрали

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома хороша тем, что теплоноситель направляется к отопительным приборам по одной трубе, а возвращается — по другой. В частном домостроительстве используется 3 вида таких систем:

  • тупиковая, в ней теплоноситель доходит до последней батареи и течет назад, потоки движутся навстречу друг другу;
  • попутная, где подающий и обратный поток протекает в 1 направлении, а схема представляет собой замкнутое кольцо;
  • коллекторная, отличающаяся индивидуальной подачей нагретой воды к каждому радиатору от распределительного коллектора.

Все двухтрубные схемы водяного отопления для 2-этажного частного дома своими руками выполнить несложно, в этом их преимущество. Если архитектура здания не слишком сложна, а площадь не превышает 300 м², то собрать сеть трубопроводов можно без предварительных расчетов. Подача от котла делается трубой 25-32 мм, ветви — 20-25 мм, а подводки — 16 мм. Подразумевается, что теплоноситель побуждается к движению насосом. Самотечное отопление двухэтажного дома, когда через все комнаты проходит две больших трубы, не понравится никому.

При устройстве тупиковой системы важно все радиаторы, установленные в двухэтажном доме, поровну разделить на группы, чтобы протянуть к ним ветви одинаковой длины. Принято делать так: 2 ветви на 1 этаже, еще две — на втором, подача теплоносителя наверх — прямо от котла по стояку. Попутная схема реализуется иначе: подающий трубопровод прокладывается горизонтально от первого до последнего прибора, а обратный начинается от первого и направляется к котлу, собирая остывшую воду из всех батарей. Так, по периметру дома образуется кольцо, обслуживающее все радиаторы.

Двухтрубные системы объединяются общими преимуществами:

  • подачей во все отопительные приборы теплоносителя с одинаковой температурой;
  • надежностью в работе;
  • удобством балансировки, особенно попутной схемы;
  • возможностью эффективно управлять работой отопления с помощью различной автоматики;
  • простотой монтажа, выполняемого своими руками.

Двухтрубная схема отопительных систем

В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.

Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.

Двухтрубная схема отопительных систем

Двухтрубная классическая разводка

Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.

В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.

Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.

Двухтрубная схема отопительных систем

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

Двухтрубная схема отопительных систем

Веерная (лучевая)

Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

Веерная или лучевая система отопления.

В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

Двухтрубная схема отопительных систем

Правила расчетов элементов сети отопления

Кроме длины трубопроводов, количества радиаторов, выбора сети и схемы требуется определение мощности нагревательного котла. Стандартная формула – на 10 м2 площади уходит 1 кВт тепла применяется только в зонах с мягким или умеренным климатом. Двухэтажный дом с недостаточным утеплением, панорамным остеклением и высокими стенами потребляет намного больше тепла. Потому к расчетной мощности прибавляется до 50% запаса

Оптимальная схема отопления в двухэтажном доме учитывает ряд нюансов:

  • назначение помещения;
  • ориентацию стен – на юг, север;
  • размеры помещения;
  • количество окон и степень их герметичности;
  • габариты дверных проемов.
Читайте также:  Утепление холодного чердачного перекрытия в частном доме

На заметку! Для домов с отапливаемым подвалом, мансардой и двумя этажами жилого пространства лучший вариант – герметичная сеть с принудительной циркуляцией. Материалоемкость высокая, нужен грамотный проект, но эффективность больше, чем у однотрубной схемы.

Особенности однотрубной системы отопления

Выбор одно- или двухтрубного отопления не зависит от этажности дома – подходят оба типа, но для зданий с 2-мя и более этажами обязательна установка циркуляционного насоса. Наиболее эффективным считается обогрев с жидким теплоносителем (водой или антифризом), тогда как для маленьких одноэтажных домов, например, летних дач, можно рассмотреть и другие варианты.

Принцип работы и отличительные признаки

Отопительные радиаторы, согласно однотрубной схеме, подключаются последовательно, то есть теплоноситель сначала попадает в один прибор, ближний к котлу, от него по трубопроводу – в другой и т.д. Закольцованный контур, который представляет собой сеть, подходит и для 2-этажного дома, так как он удобно располагается вдоль стен по периметру.

Простейшая схема однотрубного отопления для 2-этажного здания: от стояка подачи теплоноситель поступает в отопительные радиаторы, подключенные в последовательном порядке

Наличие запорной арматуры способно улучшить пользование системой. Например, кран Маевского предназначен для удаления воздушных «пробок», которые часто возникают во время простоя, то есть в летний период. Кроме него используют различные модели балансировочных вентилей, шаровых кранов, специальных регуляторов.

Принудительный способ циркуляции в однотрубной конструкции при временном отсутствии электричества можно заменить естественным, но для этого необходим монтаж мембранного бака и расположение горизонтальных труб под наклоном до 5º.

Оценка недостатков и преимуществ

Основным плюсом однотрубных сетей считают более легкое составление проекта и непосредственно сам монтаж. Минимум труб позволяет не ориентироваться на сложную планировку помещений, а просто прокладывать трубопровод строго по периметрам обоих этажей. Ценится и экономия на приобретении для единственной магистрали меньшего количества элементов – труб, кранов.

Одна труба занимает намного меньше места, чем две, поэтому ее можно замаскировать под напольным покрытием, незаметно проложить в дверных проемах, то есть произвести монтаж без нарушений интерьера.

Одним из главных недостатков однотрубной системы, актуальным для дома с 2 этажами, является быстрое остывание теплоносителя во время последовательного перемещения сквозь радиаторы (+)

К недостаткам можно отнести необходимость в покупке более мощного электронасоса, вследствие чего возрастает плата за электроэнергию. Регулировать уровень температуры в конструкции с последовательным подключением сложнее: при понижении интенсивности нагрева в ближайшем радиаторе автоматически произойдет понижение температуры во всей магистрали.

Осуществление расчета

В каждом случае возникает необходимость в индивидуальном расчете. Он позволяет определить:

  • актуальность дополнительных приборов;
  • общее число радиаторов;
  • мощность агрегата.

Сделав такой расчет, можно избавиться от необходимости делать лишние траты.

Как рассчитывается мощность котла

Формула для расчета мощности котла для отопления — (S x Wуд.)/10 м2.

Wуд представляет собой удельную мощность. Другое обозначение – кВт. Определить ее может помочь климатическая зона.

S – это сумма площади всех комнат.

Общее число радиаторов

Сделав все вычисления, можно понять, насколько система способна поддерживать нужную температуру. Это касается также и контурных участков.

Учитывается материал, из которого изготавливаются конструкции. Также берется в расчет площадь дома и параметры установки.

Вид установки Мощность (Вт)
Алюминиевая 179-204
Чугунная 119-159
Биметаллическая 99-179

Также учитывается потеря теплоотдачи. Есть связь между материалом и методом соединения с магистралью:

  • 1-трубный – 18-19%;
  • диагональный – 2%;
  • нижняя подводка – 11-12%.

Если циркуляция естественна, можно использовать примерные данные. Если конструкция оснащена насосом, вычисления должны быть более тщательными.

Разводки – чертежи

Чертежи разводки труб: однотрубная (а), двухтрубная (b), коллекторная (c); котёл (1), радиаторы (2), циркуляционный насос (3), гидроаккумулирующий бак (4), слив (5), блок безопасности (7), расширительный бак (8), распределяющий нагретую воду коллектор (9), коллектор обратки (10).

Для разводки с однотрубной схемой потребуется минимальной количество труб, однако, между радиаторами тепло будет неравномерно распределяться. Большое количество труб потребуется для коллекторной разводки, однако, она помогает с лёгкостью регулировать и распределять поступление тепла к каждому радиатору. Двухтрубная разводка занимает промежуточную позицию и её чаще всего используют.