Система отопления двухэтажного дома — проекты, схемы разводки

Опубликовано Артём в 21.05.2019 21.05.2019

Самостоятельно выполнить монтаж системы отопления можно не только в одноэтажном частном доме, но и в двухэтажном с площадью планировки до 200 кв. м. Самостоятельный монтаж системы отопления двухэтажного частного дома позволит существенно сэкономить финансы, но перед проведением работ важно ознакомиться с некоторыми особенностями обустройства отопительной сети.

Теплотехнический расчет системы отопления 2-х этажного частного дома

Теплотехнический расчет определяет рабочие параметры системы отопления — общую величину потерь тепла в здании, мощность оборудования, количество отопительных приборов и т.д.

Мощность теплогенератора рассчитывают по сумме теплопотерь дома, которая учитывает:

• площадь отапливаемых помещений;
• климатические условия местности;
• наличие и состояние, в котором находится термоизоляция помещений;
• материал и толщину наружных (несущих) стен, полов и перекрытий;
• конструкцию кровли, наличие технического этажа;
• герметичность и размер окон, уличных (балконных) дверей.

Теплопотери частного дома

Отопительная система и ее виды

Большую популярность получила водяная система отопления, которая применяется активно не только в частных домах, но и в квартирах. Принцип такой системы заключается в том, что теплоносителем является вода, которая транспортируется от котла к радиаторам. Радиаторы отдают тепло в помещение, после чего охлажденная вода вновь поступает к котлу для нагревания.

Различают 5 видов схем отопления, которые могут применять при монтаже отопительной системы двухэтажного частного дома. К таковым видам относятся:

1. Самотечная или естественная циркуляция
2. Однотрубная система
3. Двухтрубная
4. Коллекторная или лучевая
5. Система напольного обогрева

Все виды способов отопления могут комбинироваться друг с другом, что позволит соорудить максимально эффективную схему. Чтобы узнать об особенностях каждого вида, нужно их проанализировать.

Однотрубная система

Самой простой является схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома. Также она называется «Ленинградкой». Такую схему отопления двухэтажного частного дома своими руками можно провести без особых сложностей. Отличается экономичностью, функционируя на газовом или электрическом котле, при помощи кирпичной печи, отапливаемой торфяными брикетами, дровами, углем. Выбирая «Ленинградку», можно сэкономить на средствах, так как труб, необходимых для установки обогрева помещения, потребуется в 2 раза меньше, если сравнивать с двухтрубной системой. Характеризуется ещё такими положительными моментами:

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

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

Однако такая самотёчная система отопления может применяться только в одноэтажной постройке. В двухэтажном доме схема однотрубной системы отопления сможет функционировать только при наличии циркуляционного насоса.

Существуют ещё недостатки:

• невозможность изготовления «тёплого пола» при горизонтальном контуре;
• требует выполнения сварочных работ и необходимой проверки соединений;
• неравномерность теплоотдачи от батарей, находящихся в разных комнатах.

Схема однотрубной системы представляет собой трубу с подключением к ней всех радиаторов отопления. Нагретая котлом вода распространяется по всем батареям поочерёдно, в каждой отдавая определённое количество тепла. Следовательно, ближайшая к котлу будет горячая, а последняя — чуть тёплая.

Как сделать систему отопления с естественной циркуляцией

Классификация систем

Для начала мы предлагаем перечислить все варианты схем водяного отопления, реализуемые в 2-этажных жилых зданиях, и классифицировать их по определенным признакам. Итак, по способу подачи теплоносителя в помещения системы делятся на такие группы:

1. Однотрубная. Ее особенность – подключение обеих подводок от батарей к одному магистральному трубопроводу, который одновременно служит подачей и обраткой.
2. Двухтрубная. В данном случае отопительные приборы получают нагретую воду из одной трубы, а после теплоотдачи возвращают в другую.
3. Коллекторная. Здесь каждый радиатор питается от отдельной линии, состоящей из 2 трубопроводов – подающего и обратного. Все магистрали, прокладываемые в полу, сходятся к распределительной гребенке (коллектору), отсюда и второе название схемы – лучевая.
4. Системы напольного отопления аналогичны коллекторным, только в роли обогревателей выступают контуры из труб, замоноличенных в стяжку либо вмонтированных в перекрытие. Распространенное название – теплые полы.

Примечание. Двухтрубные разводки бывают двух типов – тупиковые и попутные. Разницу между ними мы рассмотрим далее.

По способу движения воды в магистралях отопительные сети делятся на 2 вида – с естественным и принудительным побуждением. В первом случае нагретый теплоноситель, чья масса меньше охлажденного, за счет гравитации стремится течь по трубам вверх, благодаря чему и возникает медленная циркуляция (скорость 0,1—0,2 м/с). В коллекторных системах и теплых полах гравитационный способ не используется – слишком малы уклоны и диаметры труб.

Во втором варианте вода проталкивается по магистралям циркуляционным насосом, устанавливаемым неподалеку от котла. Скорость течения лежит в диапазоне 0,3—0,8 м/с в зависимости от мощности агрегата и гидравлического сопротивления трубопроводной сети. Принудительная циркуляция успешно внедряется в любые схемы водяного отопления.

Справка. В проектах на отопление двухэтажного дома нередко предусматриваются комбинированные схемы, если это выгодно или создает дополнительный комфорт. Например, первый этаж зачастую обогревается теплыми полами, а второй – радиаторами, подключенными двухтрубным методом.

Последний признак, по которому ведется классификация – давление в отопительной сети. Если теплоноситель контактирует с атмосферой через расширительный бак, то избыточного давления в системе нет и она считается открытой. Когда же бачок герметичен, то напор воды в трубопроводах достигает 2 Бар, а схема называется закрытой.

Особенности однотрубной разводки

Принцип работы закрытой горизонтальной схемы (иначе – ленинградки), изображенной ниже на рисунке, довольно прост и одновременно сложен. Изобразим его в виде алгоритма:

1. Нагретый теплоноситель, дойдя по магистрали до первого радиатора, разделяется на 2 потока. Примерно 2/3 объема воды продолжает двигаться по прямой линии, а 1/3 затекает в батарею. Так происходит благодаря разнице диаметров (магистраль – мм, а подводка – 16 мм).
2. Охладившись, вода из обогревателя снова попадает в общий трубопровод, где смешивается с горячим теплоносителем, идущим от котла.
3. В следующий отопительный прибор поступает третья часть смеси, чья температура на 1—3 °С ниже начальной. Цикл охлаждения и смешивания повторяется, в результате чего температура теплоносителя падает от батареи к батарее.

Важный момент. Чтобы обеспечить требуемую теплоотдачу во всех комнатах, следует повышать мощность радиаторов (читай: количество секций) по мере отдаления от теплогенератора, ведь дальние приборы получают меньше тепла. Поэтому их количество на каждой линии не должно превышать 5 шт.

Однотрубная разводка с вертикальными стояками и верхней подачей теплоносителя, изображенная на картинке, более уместна в двухэтажном доме, нежели горизонтальная. Она работает стабильнее за счет того, что каждый стояк нагружен 2—4 радиаторами, а раздача происходит равномерно. Вдобавок ее можно сделать самотечной, если применить горизонтальные коллекторы Ø50 мм и провести их с наклоном 1 см на метр длины. Диаметр стояков – 25 мм для двух обогревателей и 32—40 мм для четырех.

Вертикальную систему закрытого типа можно смонтировать и на 3 этажа

Недостаток вертикальной системы – прохождение стояками межэтажного перекрытия в нескольких точках, что затрудняет ее монтаж своими руками. Есть и второй минус: идущие из потолка трубы не слишком хорошо смотрятся в интерьере комнат, а магистрали из полипропилена нельзя прокладывать скрыто. Чтобы их запрятать, следует использовать полиэтиленовые либо металлопластиковые трубы. Подробнее о расчете и проектировании однотрубных сетей отопления расскажет опытный мастер в своем видео:

Популярный вариант – двухтрубная схема

Тупиковая система отопления двухэтажного частного дома – это наилучшее решение по соотношению цена — качество. Она проста в исполнении и надежна в работе, особенно когда в ней организована принудительная циркуляция воды. Гравитационные двухтрубные разводки тоже вполне работоспособны, но не пользуются популярностью из-за большого количества толстых труб, которые надо проложить по всем помещениям.

Типовая схема теплоснабжения двухэтажного дома, показанная на картинке, работает очень просто: теплоноситель распределяется по батареям с помощью подающих трубопроводов, а после остывания в радиаторах возвращается в котел по второй линии. Как правило, проектом предусматриваются ветви одинаковой протяженности и нагрузки с примерно равным числом отопительных приборов.

Примечание. Одинаковая длина ветвей и количество батарей на них – вопрос не принципиальный. Если в силу обстоятельств одна линия выходит короче другой, то гидравлическое равновесие между ними достигается путем балансировки.

Распределение на 2 этажа

Помимо стабильности и надежности в работе, двухтрубная разводка имеет и другие достоинства:

• как закрытая, так и открытая система способна эффективно работать вместе с различными источниками тепла – твердотопливным, газовым либо электрокотлом;
• толковый домовладелец может ее спроектировать, собрать и наладить своими руками;
• все радиаторы получают воду с одинаковой температурой;
• схема хорошо поддается регулированию и автоматизации;
• это оптимальный вариант с точки зрения финансовых вложений.

Почему двухтрубная разводка для двухэтажного дома обойдется дешевле однотрубной? Очень просто: диаметры магистралей и соединительных фитингов у нее меньше, а значит, и цена ниже. Вдобавок установленные на батареи автоматические термостаты не будут влиять на теплоотдачу соседних обогревателей, как при однотрубной раздаче.

Петля Тихельмана — первый прибор на подаче является последним на обратке и наоборот

Попутный вариант двухтрубной сети под названием петля Тихельмана отличается от тупикового одинаковым направлением течения воды в подающей и обратной линии. Это позволяет идеально уравновесить систему без балансировки, но создает сложности при монтаже (трубами нужно обходить дверные проемы).

Раздача теплоносителя от коллектора

Сразу отметим, что этот способ подключения радиаторов и греющих контуров теплого пола потребует денежных вложений. Судите сами: необходимо купить и установить распределительную гребенку, а потом проложить от нее по 2 трубопровода Ø16 мм к каждой батарее. Напольный обогрев еще дороже – надо ограничить температуру теплоносителя до 45 °С с помощью смесительного узла и заложить в стяжку либо перекрытие 100—200 метров труб. Что вы получаете взамен:

1. Все преимущества двухтрубной схемы, перечисленные в предыдущем разделе.
2. Возможность автоматического регулирования обогрева каждого помещения в отдельности.
3. Полное отсутствие отопительных коммуникаций в интерьере комнат, все они спрячутся в стяжке либо за половым покрытием.
4. Удобный ремонт системы в любое время года без отключения отопления.
5. В случае с теплыми полами – экономия до 10% энергоносителей за счет равномерного прогрева нижней зоны помещений низкотемпературным теплоносителем.

Кроме высокой стоимости материалов, коллекторные разводки также неудобны в монтаже. Как вы понимаете, закладку магистралей либо греющих контуров в стяжку можно выполнить только при вскрытых полах или в новостройке. Есть сложности и при запуске отопления, в частности, важно правильно сделать удаление воздуха из сети, иначе пузыри станут бродить по трубам не одну неделю.

Однотрубный тип отопления

Схема с однотрубной системой отопления двухэтажного дома способна нормально функционировать только с применением циркуляционных насосов.

Схема подключения нагревательных элементов для однотрубного типа имеет следующий вид:

1. По периметру дома проходит одна магистраль.
2. К этой магистрали подключены все радиаторы.
3. Такая магистраль одновременно играет роль и подачи и обратки.

Схематически разводка трубопроводов однотрубного типа отопления выглядит следующим образом:

Такие системы еще называют «ленинградками», так как их монтаж впервые был применен в бывшем городе Ленинград (нынче Санкт-Петербург). Главное достоинство такого варианта заключается в значительной экономии на монтаже трубопроводов. Несмотря на простоту конструкции, монтаж такой схемы имеет некоторые сложности:

1. Только при правильном расчете схемы будет осуществляться подача воды в каждый радиатор в одинаковом количестве.
2. После прохождения радиатора, теплоноситель будет возвращаться в коллектор, снижая температуру потока на несколько градусов.
3. Охлажденная вода на несколько градусов поступает к следующему радиатору. Принцип теплообмена повторяется. Чем больше радиаторов будет подключено к системе, тем быстрее вода охладится.
4. После прохождения последнего радиатора, который располагается на нижнем этаже, происходит возврат теплоносителя обратно в котел.

Одним из главных условий функционирования однотрубной системы отопления является выбор правильного диаметра трубы в зависимости от количества радиаторов. Диаметра главной магистрали должно хватать для того, чтобы теплоноситель подавался во все радиаторы. Обычно для этого используются трубы диаметром от 25 до 32 мм.

Преимущества и недостатки каждой системы

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

Система с естественной циркуляцией

Для данной системы присущи следующие преимущества:

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

К недостаткам данной схемы относят:

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

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

Однотрубный вариант

К преимуществам однотрубной схемы относятся:

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

Из недостатков следует отметить:

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

Двухтрубная схема

Для двухтрубной схемы характерны следующие преимущества:

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

Однако имеются у такой системы и недостатки:

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

Коллекторная система

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

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

Напольный вид обогрева

К преимуществам такого типа отопления относятся:

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

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

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

Коллектор в схеме отопление двухэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя

Радиальный способ прокладки трубопровода и подключение независимых цепей в центральной части этажа. Одинаковая длина и диаметр лучей контура, обеспечивает гидравлический баланс, снижает сопротивление и улучшает теплообмен. Расчетного объема подачи в независимых звеньях цепи добиваются установкой регулирующей арматуры (балансировочный клапан) и циркуляционных насосов внутри контуров.

Увеличение расхода материалов и сложный монтаж окупает высокий уровень точности регулировки и удобство эксплуатации.

Варианты разводки

Автономное отопление двухэтажного коттеджа схемы которого можно скачать в сети, может предполагать верхнюю и нижнюю разводку трубопроводов. Поскольку в частном двухэтажном доме имеется чердак и цокольный этаж, то собственник может выбрать любую из предложенных разводок. Если собственник решил задействовать чердак, то подача теплоносителя через верхнюю разводку будет производиться в установленные стояки, а затем – в радиаторы. Если собственником выбрана нижняя разводка системы отопления, то подача подогретого теплоносителя из котла осуществляется снизу, то есть из цокольного помещения.

Лучевая схема

Эффективная лучевая система отопления двухэтажного дома предлагает собственникам отказаться от традиционной прокладки трубопроводов вдоль стен. Такое конструкционное решение способствует быстрому остыванию теплоносителя и является проблемой при обогреве большого двухэтажного дома. Вместо этого, схема лучевой системы рекомендует использовать для обогрева несколько отдельных контуров, при этом трубопроводы укладываются не вдоль стен, а по полу.

Корректно смонтированная система лучевого обогрева имеет ряд преимуществ:

1. оптимальное распределение подогретого теплоносителя по контуру;
2. возможность проведения быстрого ремонта без отключения всех приборов отопления;
3. снижение гидравлических потерь;
4. использование в процессе монтажа минимального количества угловых соединений;
5. возможность регулирования температуры в каждом контуре.

Коллекторная схема

Современные проекты отопления частного двухэтажного дома могут предложить собственникам воспользоваться коллекторной схемой подключения приборов. Ее принцип состоит в двухтрубном поэтажном подключении радиаторов, при этом трубопроводы, соединяющие элементы контура могут быть скрыты под напольным покрытием, подоконниками или под потолком. Схема может корректироваться в зависимости от планировки дома. Единственным неизменным условием является монтаж отопительного котла на первом этаже, а расширительного бака для компенсации уровня давления теплоносителя – на втором этаже.

Собственники выбирают коллекторный вариант подключения радиаторов по нескольким причинам:

• возможность установки регулировочных клапанов на каждый отопительный прибор;
• скрытая разводка трубопроводов, которая не портит интерьер помещения;
• наличие всего одного вертикального стояка, который отходит от котла;
• равномерный прогрев теплоносителя, поступающего в радиаторы на первом и втором этаже.

Коллекторный тип распределения теплоносителя

Коллекторную систему распределения теплоносителя еще называют лучевой, так как она имеет вид лучей и представляет собой разновидность двухтрубной разводки. Это модернизированная схема, удовлетворяющая требования эффективности, экономичности, а также индивидуальности дизайна. Особенности способа отопления обусловлены следующими факторами:

1. От котла теплоноситель подается не в магистраль, а к главному распределительному узлу, который и называется коллектором.
2. Каждый радиатор представляет собой отдельный луч, к которому подведена подающая труба и обратка.
3. Подводящие трубы и обратка обычно скрываются в стенах, за напольным покрытием или за натяжным потолком. Чтобы снизить тепловые потери, подводящие трубы рекомендуется утеплять.
4. Коллекторы еще называют ротаметрами, посредством которых выполняется ручная регулировка подачи теплоносителя. Ротаметры можно оснастить сервоприводами, подключаемые к терморегулятору, что позволит выполнять управление теплоносителем в автоматическом режиме.

Горизонтальные виды систем отопления

Горизонтальная двухтрубная распределительная система основана на коллекторном подключении радиаторов отопления. Гребенку располагают в специальном шкафу заводского изготовления. Элементы системы из полипропилена укомплектованы производителем.

Фирменная запорная арматура и фитинги ускоряют монтаж, улучшают качество сборки двухтрубной системы отопления с нижней разводкой из пропилена. Устройство индивидуальных врезок обеспечивает независимую работу элементов, повышает стабильность системы.

Коллекторный шкаф для системы отопления с теплым полом из полипропилена

Напольное отопление — тип водяного отопления, в котором греющие элементы, змеевики из полимерных труб, уложены в напольные конструкции. Каждое звено подключено к распределительной гребенке по независимой схеме отопления из пропиленовых труб. В частном доме, который оборудован теплыми полами, требуется балансировка независимых циркуляционных контуров.

Важно! Автоматика регулировки должна поддерживать температуру рабочей среды напольного отопления не более 55 °C.

Разобраться в устройстве системы отопления частного дома самостоятельно совсем несложно. Но для качественного обеспечения комфортного микроклимата в холодную пору лучше обратиться к специалистам.

Окончательный выбор

Однозначного ответа на вопрос: какая схема отопления дома является более предпочтительной, не существует. Собственникам стоит помнить, что проектирование отопления частного двухэтажного дома – это сугубо индивидуальный процесс, который зависит от ряда внешних условий и факторов. Поэтому им необходимо подобрать схему, которая удовлетворит потребности дома в тепле и не ударит по карману огромными затратами на покупку материалов.

Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 24230
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору: