Отопление двухэтажного дома. Какие варианты существуют?

Двухэтажные дома завоевали большую популярность на просторах нашей страны. Их ценят не только за комфорт, но и за рациональное использование земельной площади, экономию строительных материалов и относительную простоту возведения. В то же время, грамотно организовать отопление двухэтажного жилья — задача не из легких. Здесь есть свои тонкости и секреты, без знания которых дом будет отапливаться неравномерно или неэффективно. Давайте обсудим основные системы отопления, которые можно рассмотреть для двухэтажного дома.

Отопление с естественной циркуляцией

Особенностью системы отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома является отсутствие насоса, создающего давление в трубах. Движение воды обеспечивается законами гидравлики и термодинамики, для чего трубы устанавливают под определенным углом друг к другу на заданной высоте. Хоть эта система и обладает несколько меньшей тепловой эффективностью, она является полностью автономной, то есть не зависит от электропитания и не расходует дополнительную энергию.

Отопление с естественной циркуляцией двухэтажного дома может выполняться как по однотрубной, так и по двухтрубной схеме. Достоинства и недостатки этих видов подробно рассмотрены ниже. Вот несколько особенностей, о которых нужно помнить при организации любого вида естественной циркуляции:

• потребуются трубы большого диаметра, в противном случае движение воды будет затруднено;
• недопустимо использование расширительных баков закрытого типа — это влечет создание избыточного давления и самотеком система уже работать не будет;
• в качестве места расположения расширительного бака выбирают наивысшую точку трубопровода, в то время как котел располагают внизу, чаще всего — несколько ниже обратной магистрали.

При монтаже системы с естественной циркуляцией в двухэтажном доме неизбежен значительный перерасход материалов и снижение теплоотдачи. Подобные сложности оправданы лишь в одном случае — когда слишком велик риск перебое с электроэнергией в холодное время года.

Однотрубные системы отопления

Под однотрубной системой отопления двухэтажного дома понимается комплекс радиаторов, использующих для приема горячего теплоносителя и сброса остывшего одну и ту же магистраль. Это позволяет существенно экономить на материалах, однако влечет ряд недостатков:

• требуется повышенная мощность котла;
• температура воды в магистралях последовательно снижается от радиатора к радиатору;
• каждый следующий радиатор должен иметь больше секций, чем предыдущий (что является следствием предыдущего пункта).

Таким образом, реализация однотрубных схем имеет смысл лишь в регионах с относительно мягким климатом для отопления небольших домов.

Отопление «Ленинградка»

Как несложно догадаться, эта схема отопления была разработана в Советском Союзе и повсеместно внедрялась в небольших зданиях северной столицы. Основой «ленинградки» является одна общая магистраль, идущая по периметру помещений ниже уровня установки радиаторов. Патрубки врезаются в нее сверху, а для перенаправления потока теплоносителя под каждым радиатором выполняют сужение трубы или устанавливают регулирующий вентиль.

Возможна как естественная, так и принудительная циркуляция. В первом случае рекомендуется устанавливать не более четырех радиаторов, во втором — не более шести. Подключение семи-восьми радиаторов возможно лишь после точных инженерных расчетов, при большем количестве потребителей тепла система считается неэффективной.

Альтернативные виды однотрубного отопления

Дальнейшей эволюцией «ленинградки» можно считать системы с разрывами магистрали и подрадиаторными перетяжками, которые играют роль «узких мест», перенаправляя поток жидкости. Это позволяет упростить основную магистраль, избавившись от сужений и вентилей, а также располагать радиаторы вдали от зоны прокладки основных труб. При достаточной мощности нагнетающего насоса в циклах принудительной циркуляции возможно некоторое увеличение отапливаемых площадей.

Двухтрубное отопление

Двухтрубная система отопления нашла применение в крупных двухэтажных домах, так как имеет значительно меньшие теплопотери от радиатора к радиатору. В структуру системы входят две основные магистрали: горячая и холодная. По первой нагретая жидкость подается к потребителям тепла, во вторую сбрасывается остывший теплоноситель. При этом магистрали не имеют никакой прямой связи друг с другом.

Расширительный бак устанавливается на отдельном первичном ответвлении горячей магистрали значительно выше трубопроводов. Обычно выбираются модели закрытого типа. Перед радиаторами могут врезаться вентили, позволяющие выборочно отключать от отопления отдельные комнаты, однако перекрытие слишком большого количества вентилей может привести к избыточному давлению и течам, особенно — в системах с принудительной циркуляцией и при неправильно проделанных тепловых расчетах.

Тупиковая схема и «петля Тихельмана»

Изначально все системы двухтрубного отопления работали по прямой тупиковой схеме. Это означало, что радиатор, первым получивший горячий теплоноситель, первым же и отдает остывший, что влечет последовательную потерю давления в радиаторах и снижение их эффективности. Пусть и не такое значительное, как при однотрубной компоновке. Тупиковая схема до сих пор применяется для отопления небольших зданий, так как требует значительно меньшего расхода материалов при монтаже и не так требовательна к мощности насоса.

Решение проблемы падения давления предложил инженер Альберт Тихельман. Он разработал реверсивную систему обратной подачи теплоносителя или, проще, обратную петлю. Таким образом, радиатор, первым получивший теплоноситель, сбрасывал его последним, а последний установленный радиатор сливал остывшую жидкость раньше, чем остальные. При этом, разумеется, вдвое увеличилась длина обратной магистрали. Тупиковая схема хорошо подходит для отопления двухэтажного дома.

Лучевая схема

Другой ветвью эволюции тупиковой системы отопления стала так называемая лучевая схема. Она предполагает наличие дополнительного узла — распределительного коллектора. Он необходим для разведения первичных и обратных магистралей к каждому радиатору в отдельности, что обеспечивает циркуляцию жидкости с равной температурой и равным давлением во всех элементах системы.

Дальнейшее усложнение отопительной системы по сравнению с тупиковыми и петличной схемами привело к еще большему расходу труб при прокладке магистралей. Тем не менее, это окупается высокой эффективностью. Требования к расширительному баку и нагнетающему насосу те же, что и в «петле Тихельмана».

Отопление теплыми полами

Главная «фишка» теплого пола — установка одного крупного, но маломощного «радиатора» в подпольное пространство, вместо использования системы стандартных навесных радиаторов. Это обеспечивает более равномерное распределение тепла, повышает комфорт в помещении и, при грамотной реализации системы, снижает энергозатраты. Однако и теплый пол не лишен своих недостатков. К ним можно отнести:

• длительное время прогрева полностью остывшего помещения;
• возможность возникновения конденсата ввиду почти полной изолированности от внешних факторов;
• сложности расчета и монтажа системы.

В ходе недавних исследований отмечено, что помещение с теплым полом при прочих равных факторов можно прогревать до температуры на 2ºC ниже, чем помещение с классическим отоплением, и это никак не скажется на комфорте человека. Один этот факт позволяет экономить до 10-15% энергии.

Сегодня довольно часто теплый пол применяют в отоплениидвухэтажного дома. Система может выступать в качестве основной, но для этого важно сделать все теплотехнические расчеты.

Отопление газовым котлом

Газовые котлы являются основным источником энергии в большинстве современных отопительных систем. Они гарантируют высокую производительность при относительно низких энергозатратах, отличаются высокой надежностью и безопасностью, конечно, при соблюдении всех норм и правил монтажа.

Тем не менее, в последние годы отмечается тенденция постоянного роста цен на природный газ, что вскоре приравняет удельные расходы на его приобретение с расходами на содержание электрической отопительной системы. А двухэтажные дома чаще всего строятся с большими площадями. До тех пор, пока сохраняется доступность газа, топить свой двухэтажный дом рекомендуем газовым котлом.

Какую схему отопления выбрать?

При выборе конкретного типа отопительной системы следует руководствоваться, в первую очередь, характеристиками здания, обращать внимание на доступность электричества и финансовых возможностей.. Если у Вас есть инженерные документы, загляните в них, как правило, так указаны все нужные цифры. В противном случае придется выполнять все измерения самостоятельно. Необходимый минимум — площадь пола, объем помещения, толщина и материал несущих стен и перегородок.

После этого стоит проанализировать климатические особенности региона, стоимость и доступность различных видов энергии. На основе этих данных осуществляется первичный выбор вариантов организации отопления, после чего просчитываются планируемые затраты на их приобретение и монтаж, а также будущее содержание. Именно экономические показатели, как краткосрочные, так и стратегические, являются решающими при выборе конкретного вида отопления.

Если с финансами наблюдаются сложности, наличие света нестабильно, а из энергоносителей только уголь, то возможно стоит смотреть в сторону простых однотрубных систем отопления. Если есть газ, стабильная подача света и позволяют финансы, то можно смотреть в сторону двухтрубных и лучевых систем отопления двухэтажного дома.

Схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома

Схемы двухтрубной системы отопления двухэтажного дома

Чтобы в доме было комфортно, нужно позаботиться обо всех условиях. И это касается не только подводки коммуникаций и меблировки комнат. Это в первую очередь и отопление. Если строительство ведется профессионалами или дом уже готов, то тут несильно переживают по этому поводу – можно просто вносить некоторые свои коррективы. Но совсем другой вопрос, когда возведение совершается собственноручно. Тут уже стоит знать, как создается система отопления, и особенно важно, понимать, как это обустроить в двухэтажном доме.

Особенности двухтрубных систем отопления

Стоит понимать, что двухтрубная система на уровень сложнее, чем другие варианты. Во-первых, она включает в себя несколько больше материала и элементов – котел, батареи, контролирующие датчики, фитинги, насос и прочие не маловажные составляющие. Во-вторых, двухэтажные постройки имеют свои эксплуатационные особенности, которые придется учитывать в создании отопления. Без них не удастся достигнуть желаемого эффекта.

Двухтрубная схема оптимальна для домов площадью до 150 кв.м. Такой вариант подходит, как для теплоносителя в виде воды, так и для пара или газа. Принцип работы тут заключается в том, что есть две системы труб. По одной теплоноситель от коллектора идет к каждому отопительному прибору, а по второй линии возвращается обратно к теплогенератору, где «восстанавливает» свою температуру. Это позволяет сохранить нужную температуру на любом отрезке системы, вплоть до каждой батареи. При желании можно установить ручной термостат и самостоятельно контролировать климат в каждом отдельном помещении.

В отличие от однотрубной системы, двухтрубный вариант отличается низкими потерями давления. На этом фоне есть возможность установить насос с меньшей мощностью и потребление электричества. А значит, и стоить он будет на пару тысяч дешевле. Двухтрубные системы подходят не только для домов в два этажа, но и для построек повыше. Конечно, насос не является обязательным элементом, но, тем не менее, он значительно увеличивает производительность и эффективность обогрева.

Но перед тем как приступать к обустройству, стоит заняться вычислениями. Во-первых, распланировать площадь отопления. В данного типа системах присутствует коллектор, а он потребует определенного места размещения. Во-вторых, так как этажей несколько, то избежать перепадов давления не удастся. Поэтому на каждом участке идет расчет своей длины труб, хотя в целом они должны быть максимально одинаковыми по длине.

Создать отопление в доме своими руками не так сложно. Сложно правильно все рассчитать. Поэтому, если есть сомнение в правильности своих чертежей и расчетов, то лучше всего попросить перепроверить план профессионалов. Или же изначально доверить эту работу мастерам, а потом по схеме заниматься разводкой.

Варианты схем отопления

Схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома будет во многом отличаться от однотрубной модели. В первую очередь, ту даже будет другой способ соединения труб, ведь они будут не только объединять разные комнаты, но и разные этажи. Поэтому выбор конкретного варианта должен осуществляться с тщательным подходом.

Горизонтальная разводка труб

Данный вариант бывает двух типов – коллекторным (лучевым) и последовательным. В последнем случае, система будет иметь отводящую трубу от главного стояка, которую укладывают по периметру на каждом этаже. В нее включено два контура – подающий и обратный.

В коллекторном же типе имеется отдельная подводка к каждой батареи. На каждый этаж монтируют коллекторную гребенку, которая располагается в шкафчике на стене. От него к каждой батареи проводят две трубы – подачу и обратку. Коллекторный узел будет представлять два соединенных коллектора, которые едины с трубопроводом. На каждую подающую трубу устанавливают запорную арматуру, что позволяет при необходимости отсоединить радиатор так, чтобы другие продолжали работать.

Среди достоинств такой системы можно выделить следующее:

• высокий показатель гидравлической устойчивости;
• есть возможность контролировать климат в каждой отдельной комнате, что позволяет экономить на работе теплогенератора;
• можно устанавливать не один теплосчетчик, а два и больше;
• разводку можно скрыть, благодаря чему внешний дизайн комнаты остается нетронутым.

Но тут есть и свои минусы. Во-первых, для обустройства горизонтальной системы потребуется вложить средства – на проект и материалы. Во-вторых, каждая батарея должна быть обустроена спусковым клапаном, чтобы избежать появления воздушных пробок. В-третьих, при запуске необходимо выпустить из системы весь воздух, что потребует сил и времени.

Горизонтальная разводка больше подходит для построек с пологими крышами и подвалами. То есть в тех случаях, когда роль котельной исполняет не чердак, а подвал или другое помещение на нижнем уровне.

Вертикальная разводка труб

Как видно из названия схемы, тут в основе будет лежать вертикальный стояк. Непосредственно к нему будут подключены все этажи. Если сравнивать этот вариант отопления с предыдущим с точки зрения финансовых затрат, то он выходит дороже на 15-20%. А все дело в том, что тут потребуется больше материала.

Вертикальная разводка применима в жилищах, где есть чердачное помещение, на котором и располагают всю сеть и оборудование. Но преимущества и недостатки тут те же, что и в горизонтальной разводке.

Закрытая система

Двухтрубная закрытая схема – сеть, в которой постоянно поддерживается определенное давление, отсутствует водоразбор и приток теплоносителя извне. Такой вариант лучше всего подойдет для работы с электрическими теплогенераторами. В данном случае рекомендуется устанавливать термостаты, которые позволят автоматически контролировать котел – включать и выключать горелку при форс-мажорных обстоятельствах. Также это позволяет экономно расходовать топливо и электричество.

Данный тип системы имеет свои обязательные элементы – котел, автоматических воздушников, шарового вентиля, термостатического и балансировочного крана, мембранного расширительного бачка, магистрального сетчатого фильтра, насоса, балансировочного и предохранительного клапана и термоманометра. Основной плюс такой системы – нет риска появления воздуха. Тут не происходит никаких испарений, благодаря чему количество теплоносителя остается неизменным. Это как раз достигается наличием бака.

• бак и котел располагаются в одном помещении, а значит, нет необходимости прокладывать трубопровод на чердак – человеку больше не придется контролировать уровень теплоносителя и по необходимости его возобновлять;
• теплоноситель не контактирует с воздухом, а значит, в систему не будут попадать ненужный кислород или грязь – срок эксплуатации значительно увеличится;
• верхние батареи не «завоздушиваются», так как есть возможность увеличить давление в верхней точке системы.

Так как вся система связана именно трубами, то от их выбора очень много зависит. Двухэтажный дом имеет свою специфику перепада давления, и, к сожалению, не всегда это можно проконтролировать. И это уже не говоря о разнице температур.

Двухтрубная система и так сложна в монтаже, так зачем еще больше усложнять себе жизнь и выбирать те трубы, которые требуют сварки или сборки по резьбе. В отоплении сегодня пользуются особой популярностью такие материалы, как полимер и металлополимер. Но для соединения второго варианта нужно использовать только пресс-фитинги. Если же их заменить на компрессионные с накидными гайками, то уже через пару лет начнутся протечки. А все потому, что такие соединители чувствительны к температурным перепадам. А вот у полимерных труб есть недостаток – внешний диаметр намного превосходит внутренний, из-за чего затруднен ток теплоносителя. Зато их внутренняя гладкая поверхность не позволяет скапливаться всевозможным отложениям. А значит, трубы прослужат дольше.

Также отличным вариантом для двухтрубной системы является армированный полипропилен. Он вполне доступен по цене, имеет низкий коэффициент теплового расширения, а также отличается прочностью за счет армирующего слоя. Хотя есть специалисты, которые не рекомендуют такие материалы использовать в отоплении.

Если же нет проблем с финансами, то можно создать медную систему. Правда, обойдется она не дешево. Этот материал отличается высоким показателем теплопроводности и теплоотдачи, не боится коррозии и перепадов в давлении. Правда, чтобы соединить все элементы воедино, то придется освоить азы сварки.

Что касается диаметра труб, то тут многое зависит от площади дома. Например, для жилища в 100 кв.м. для перемычек между кольцами на 1 и 2 этаже можно взять ДУ40, кольца по периметру этажа – ДУ32, а для врезки на батареи – ДУ20. Но это не правила, а общие рекомендации. И опять-таки, данный момент лучше обсудить с профессионалами, так как от него зависит качество подачи теплоносителя и перепады давления в системе.

Модернизация системы

У каждого человека свои финансовые возможности. Когда есть ограничения в средствах, то стараются сделать эффективно, но не дорого. То же самое касается и двухтрубной системы. На начальных этапах монтажа можно использовать самые простые вариации, но потом постепенно, ее усовершенствовать.

Из дополнений в отопление можно поочередно монтировать следующие элементы:

1. Насос. Это устройство будет разгонять теплоноситель, чтобы он быстрее покидал котел и достигал радиаторов. Такой подход помогает существенно снизить затраты на топливо, особенно. Если речь идет о твердотопливных теплогенераторах. Также дом быстрее будет разогреваться. Но стоит уделить внимание такому моменту, как вид теплоносителя. Каждая марка циркуляционного насоса рассчитана на свою жидкость – одни могут работать с антифризом, а другие предназначены только для воды. Так что об этом моменте стоит подумать, еще на этапе составления схемы. Желательно такой прибор устанавливать и на обратке, иначе высокие температуры могут вывести его из строя.

1. Расширительный бак. Этот элемент устанавливают в самой высокой точке системы. Поэтому обычно такое дополнение используется в вертикальных разводках. Бак обеспечивает свободную циркуляцию теплоносителя в системе, «поглощая» перепады давления. НО! Специалисты советуют выбирать емкость большего объем, чтобы был запас. Это убережет от поломки при многих форс-мажорных ситуациях.

Но перед тем, как что-то добавлять в систему, потребуется заново проводить расчеты.

Монтаж системы

Если с системой отопление определились, то можно приступать к ее монтажу. Но перед этим нужно иметь на руках проект. Для этого можно обратиться в специальное бюро, которое занимается такими расчетами. В этих документах будут не только все эксплуатационные особенности системы, но и расчет материала.

Для отопления понадобятся следующие элементы:

• теплогенератор любого типа;
• радиаторы;
• автоматические воздушники;
• термостатический и балансировочный клапаны;
• циркуляционный насос;
• расширительный бачок;
• если выбрана коллекторная система, то коллектор подачи и обратки;
• вентили;
• подающая и обратная трубы;
• термоманометр;
• предохранительный клапан.

Первое, что устанавливается в системе – котел. В идеале для него подобрать отдельное помещение. Это может быть подвал, чердак или отдельная котельная. Но обязательным условием является хорошая вентиляция, особенно, когда речь идет о газовом или твердотопливном устройстве. Все близлежащие поверхности (пол, стены) должны быть облицованы огнеупорным материалом, так как прибор будет разогреваться до высоких температур. Если это не электрическая модель, то к котлу нужно установить дымоход.

Далее устанавливают расширительный бак (если такой подразумевается в системе). Его подсоединяют к распределительному коллектору. Затем идет установка всех измерительных и регулирующих элементов. Как только с этим вопросом будет покончено, переходят к монтажу труб к батареям и от них. Начинают с направляющих, а заканчивают обраткой. При помощи фиксирующих фитингов или аналогичных элементов, все трубы соединяются в единый контур и выводят к котлу. Насос устанавливают на обратный контур.

На первый взгляд кажется, что создание двухтрубной системы не столь сложно. Но стоит только представить, сколько труб нужно пропустить по дому и как долго их предстоит соединять, сразу же становиться понятным, что этот процесс достаточно трудоемкий. Поэтому тут предстоит сильно попотеть.

Лукинов Олег, 56 лет, г. Петрозаводск

Мне до м остался от родителей. Для своей семьи решил расстраиваться на два этажа, так как уже есть и внуки. Так строение было старое, пришлось во много его обновлять. Самый тяжелый вопрос был с отоплением. В старом доме это была естественная система. Мне пришлось докупать циркуляционный насос, чтобы «загонять» воду на второй этаж. Посоветовавшись с профессионалами, решил делать двухтрубный вариант, так как он обеспечивает максимально равномерное распределение тепла. Для своего удобства я каждую трубу обозначил разными цветами (обмотал изолентой) – труба подачи красного цвета, а обратка синего. Все трубы спрятал под плинтусами. Конечно, это «съело» немного полезного пространства, но зато в комнатах дизайн не пострадал.

Евтушенко Артур, 35 лет, г. Ангарск

У меня двух этажный дом на 144кв.м. Я при обустройстве отопления использовал горизонтальную разводку труб. В каждой комнате на радиатор установил термостат. В зимнее время, пока мы находимся все вместе в гостиной, ставим минимальную температуру, а потом когда расходимся по комнатам, я везде, устанавливаю свой температурный режим. Первый месяц было тяжело на ночь бегать по каждой комнате и регулировать температуру, но когда пришли счета за электричество (установлен электрокотел), то я очень поразился экономии. Такой отдельный подход позволил нам сэкономить около 24-27%. Так что я не пожалел о таком вложении средств (на термостат), так как они за один сезон уже окупились.

Тимченко Александр, 29 лет, г. Люберцы

У меня в доме использована лучевая разводка труб. Каждый контур я монтировал отдельно, но зато была возможность спрятать все трубы в пол. Так как у нас есть распределить, то я всегда контролирую подачу теплоносителя. Правда, единственное, что я не учел – ограничение в температуре теплоносителя. Так как у нас во всех комнатах разное напольное покрытие, то максимальный показатель у нас не выше 70 градусов (это же мне сказали и специалисты, когда я с ними консультировался). Поэтому в сильные морозы нам приходиться растапливать камин. Зато жена осталась довольно, что во всех помещениях остался аккуратный ремонт, а не торчат трубы.

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома: разводка, балансировка, выбор материалов

Тема этой статьи — схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома и ее практическая реализация. Нам с читателем предстоит разобраться, как выполнить разводку отопления и подключение отопительных приборов, как добиться равномерного нагрева всех батарей, какие трубы и радиаторы закупить для монтажа отопительной системы. Приступим.

Участок двухтрубной отопительной системы.

Почему двухтрубное

Почему схема отопления должна быть именно двухтрубной?

Потому, что по сравнению с более простой однотрубной ленинградкой оно позволяет добиться более равномерного нагрева батарей. При большой длине однотрубного контура перепад температур между подачей и обраткой неизбежно сделается заметным и вынудит увеличивать размеры радиаторов, что невыгодно и не всегда применимо с точки зрения дизайна помещений.

Многосекционная батарея — сомнительное украшение для жилой комнаты.

Заметьте, что однотрубная система дешевле в монтаже (просто-напросто из-за меньшей суммарной длины розлива) и более отказоустойчива. До тех пор, пока на концах розлива есть перепад давлений, остановка циркуляции в ней невозможна в принципе.

Однотрубная ленинградка — лидер по отказоустойчивости.

Устройство

Все схемы двухтрубной системы отопления двухэтажного дома имеют одну общую черту: у них есть отдельные розливы подачи и обратки. Розливы соединяются между собой перемычками с установленными в их разрыв отопительными приборами.

Простейшая двухтрубная схема для одноэтажного дома.

Верхний и нижний розливы

В зависимости от расположения розлива подачи выделяют схемы с нижним и верхнем розливами.

• В первом случае и подающая, и обратная нитки контура расположены в подвале и соединяются парными стояками. Те, в свою очередь, соединяются между собой перемычками, расположенными в комнатах верхнего этажа или на чердаке;

Нижний розлив: подача и обратка проходят по подвалу и соединяются парными стояками.

Выносить перемычки на холодный чердак — не очень хорошая идея. При остановке контура в холода вода зависает в стояках, и трубы на чердаке оказываются прихваченными льдом уже через час после отключения отопления.

• Во втором случае подача разведена по чердаку, а обратка — по подвалу. Такая схема сильно упрощает сброс и запуск системы: при сбросе достаточно открыть сбросник на расширительном баке, расположенном в верхней точке розлива подачи, и вся зависшая в трубах вода сольется вниз; при запуске воздух стравливается не на каждой перемычке между стояками. а только на пресловутом сброснике в расширительном бачке.

Для запуска контура достаточно стравить воздух через кран на расширительном бачке.

На мой взгляд, именно верхний розлив наиболее удобен в плане эксплуатации. В домах с верхним расположением подачи на моей памяти ни разу не было серьезных аварий, связанных с разморозкой отопления, в то время как в домах с нижним розливом радиаторы и подводки в подъездах приходилось отогревать каждую зиму.

Схемы разводки отопления при верхнем розливе.

Гравитационная и принудительная

Двухтрубная система отопления в двухэтажном частном доме может быть реализована с принудительным побуждением циркуляции теплоносителя (для этого используется циркуляционный насос) или с естественной циркуляцией, за счет разницы в плотности горячего и холодного теплоносителя.

Циркуляционный насос обеспечивает принудительное движение воды или антифриза в контуре.

Схемы с принудительной циркуляцией выгодны тем, что:

• Обеспечивают большую скорость движения теплоносителя и, соответственно, более равномерный и быстрый нагрев радиаторов;
• Позволяют обойтись меньшим диаметром розливов.

Главный их недостаток — энергозависимость. насосу требуется круглосуточное питание. Если проблему кратковременных отключений света можно решить, установив источник бесперебойного питания, то отключение электричества длиной в несколько суток оставит ваш дом без тепла.

Системы с естественной циркуляцией полностью энергонезависимы.

Как устроена такая отопительная система?

• Котел (как правило, твердотопливный) опускается максимально низко — в подвал или приямок. Радиаторы монтируются выше теплообменника котла. Перепад высоты между ними, собственно, и будет обеспечивать циркуляцию;

Высота H примерно равна гидравлическому напору в контуре.

• Сразу после котла монтируется разгонный патрубок — вертикальный участок розлива, поднимающийся под потолок второго этажа или на чердак. Через него нагретая в котле вода поднимается в верхнюю точку контура, откуда движется по розливам самотеком, за счет собственной тяжести. Отсюда, кстати, и название такой системы — «гравитационная».
• Сразу после разгонного патрубка монтируется открытый расширительный бак, выполняющий заодно функцию предохранительного клапана и заливной воронки для заполнения контура водой. Если теплоноситель закипит, пар покинет розлив через крышку бака. Через нее же всегда можно долить воду взамен сброшенной или испарившейся;

Открытый расширительный бак.

• Оба розлива — подача и обратка — монтируются с небольшим постоянным уклоном по ходу движения теплоносителя;
• Внутренний диаметр розливов делается максимально большим (не менее ДУ32, чаще ДУ40 — ДУ50). Большой диаметр компенсирует минимальный гидравлический напор, создаваемый перепадом температур.

Гидравлическое сопротивление падает с увеличением внутреннего сечения трубы. Чем толще розливы и подводки, тем быстрее циркулирует в них вода.

Розлив в гравитационной системе. Обратите внимание на его диаметр: здесь использована стальная труба ДУ40.

1. Нагретая котлом горячая вода благодаря уменьшившейся плотности вытесняется в верхнюю точку контура более холодными и плотными массами теплоносителя;
2. Оттуда она продолжает двигаться по проложенному с уклоном розливу, постепенно отдавая тепло воздуху в комнатах через отопительные приборы;
3. Отдавший тепло теплоноситель возвращается к котлу и вовлекается в повторный цикл циркуляции.

Очевидные недостатки гравитационной системы отопления — большая инерционность, значительные перепад температур между первыми и последними по ходу движения воды батареями и большие расходы на монтаж розливов.

После растопки котла дальние от него радиаторы нагреются до рабочей температуры только через полчаса-час.

Тем, где перебои с энергоснабжением носят периодический характер, практикуется монтаж комбинированных систем отопления. Собственно, они представляют собой классическую гравитационную схему с врезанным параллельно розливом циркуляционным насосом. Между врезками насоса монтируется шариковый обратный клапан.

Эта схема работает так:

• При включенном насосе вода идет через его врезки. Благодаря избыточному давлению на выходе из насоса обратный клапан закрыт;
• При выключении насоса клапан открывается, и вода продолжает медленно циркулировать с естественным побуждением.

Врезка циркуляционного насоса в гравитационную систему. В разрыв байпаса установлен шариковый обратный клапан.

Подчеркну: в таких схемах используются только шариковые клапана. Пружинный обратный клапан требует для открытия значительного перепада давлений. Даже если он откроется (что маловероятно), на нем будет теряться существенная часть гидравлического напора.

Шариковый клапан в разрезе.

Конвекционное и внутрипольное

Классическая схема отопления настенными или напольными радиаторами называется конвекционной: тепло распределяется восходящими от отопительных приборов потоками нагретого воздуха. К несчастью, перемешивание воздуха этими потоками недостаточно эффективно: температура под потолком всегда на несколько градусов выше, чем на уровне пола.

Конвекционное отопление: под потолком жарко, на полу холодно.

Поскольку жители дома, как правило, не имеют обыкновения проводить свой досуг на потолке, более сильный нагрев верхней части объема помещения имеет лишь одно следствие — увеличение теплопотерь через перекрытие и кровлю.

Теплый полне имеет такого недостатка. Проложенные в стяжке или под чистовым напольным покрытием трубы максимально прогревают комнату именно на уровне пола, что позволяет добиться комфортного распределения температур при минимальных затратах.

Температура воздуха при отоплении теплым полом.

Можно ли совместить пол с двухтрубной системой? Если все отопление дома делается низкотемпературным внутрипольным, то двухтрубным окажется только участок между котлом и коллекторами. Дальнейшая разводка будет коллекторной (лучевой).

Видите ли, теплый пол имеет ограничение по максимальной длине контура (100-120 метров), поэтому отопление дома обычно представляет собой несколько параллельно подключенных контуров.

Двухтрубным будет только участок до коллектора.

Если теплый пол подключается параллельно высокотемпературному отоплению радиаторами, ему нужен узел согласования температур с термодатчиком, трехпроходным или двухпроходным клапаном и собственным циркуляционным насосом.

Насос приводит в движение теплоноситель внутри низкотемпературной части контура; клапан открывается и впускает в трубы теплого пола новую порцию горячей воды лишь при его остывании до определенной температуры.

Принципиальная схема согласования водяного теплого пола с двухтрубным высокотемпературным отоплением.

Балансировка

Что такое балансировка и зачем она нужна?

Чтобы объяснить это, мне нужно разъяснить еще пару понятий.

• Тупиковой системой отопления частного дома называется контур, в котором при переходе теплоносителя из подающей в обратную нитку направление его движения меняется на противоположное. Тупиковые схемы применяются в том случае, если разводке по замкнутому кольцу мешает панорамное окно, высокий проем или другое препятствие;

Тупиковая двухтрубная система для двух этажей.

• Попутная система (она же — петля Тихельмана) означает, что вода движется в одном направлении и по подаче, и по обратке.

Петля Тихельмана фактически представляет собой несколько параллельных контуров одинаковой протяженности и одинакового гидравлического сопротивления. Температура батарей в такой системе отопления всегда будет примерно одинаковой.

Петля Тихельмана — несколько параллельных контуров одинаковой протяженности.

С тупиковой системой все гораздо сложнее. Перемычки между розливами подачи и обратки с радиаторами на них — это несколько контуров разной длины и, соответственно, с разным гидравлическим сопротивлением.

Как нетрудно догадаться, разница в гидравлическом сопротивлении повлияет на скорость циркуляции теплоносителя через ближние и дальние от котла батареи. Основной объем воды двинется по короткому пути; дальние приборы будут заметно холоднее, а в сильные морозы они и вовсе могут быть разморожены. Прецеденты на моей памяти были, и не раз.

Двухтрубный контур до и после балансировки.

Чтобы решить эту проблему, проходимость подводок ближних к котлу радиаторов искусственно ограничивается дросселированием. Для этой цели используются дроссели, позволяющие выполнить регулировку своими руками, или термоголовки, регулирующие проходимость в автоматическом режиме и поддерживающие заданную температуру.

Дроссель на фото позволяет ограничить проходимость подводки.

Температура батарей после регулировки дросселей меняется в течением получаса — часа. Ручная балансировка достаточно большого контура может занимать до двух дней.

В общем случае для автономной системы отопления лучшим выбором станут алюминиевые секционные батареи. При максимальной (до 200-210 ватт на секцию) теплоотдаче в них привлекает очень демократичная цена секции (от 250 рублей).

Алюминиевые секционные радиаторы: тепло не должно быть дорогим.

Как рассчитать необходимое количество секций?

Вот формула для расчета потребности дома в тепле: Q=V*Dt*k/860.

• Q-мощность в КВт;
• V-объем всех отапливаемых помещений в кубометрах;
• Dt — разность температур внутри и снаружи дома;
• k — коэффициент, определяемый качеством утепления дома.

Две переменных нуждаются в комментариях.

Dt вычисляется как разница между температурой, соответствующей санитарным нормам (20 градусов для регионов с температурой самой холодной пятидневки зимы до -31С и 22 для более холодных областей) и температурой самой холодной пятидневки.

Зимние температуры для некоторых городов России. Нужное нам значение — в первом столбце.

Значение k можно взять из следующей таблицы:

Утепление стен может уменьшить теплопотери в несколько раз.

Скажем, для двухэтажного дома размером 6х12 метров и высотой 7 метров, расположенного в Севастополе (температура самой холодной пятидневки -11), без внешнего утепления и с однокамерными стеклопакетами, потребность в тепле составит: 6*12*7*(+20 — -11)*1,5/860=18 КВт.

При тепловой мощности в 18 КВт и заявленной производителем мощности секции в 200 ватт их общее количество составит 18000/200=90 (к примеру, 9 радиаторов по 10 секций).

Учтите, что данные производителя верны лишь для дельты температур между теплоносителем и помещением в 70С (скажем, 90/20). Теплоотдача снижается пропорционально перепаду температур и при 60/25 будет составлять всего 100 ватт на секцию.

Технические характеристики некоторых отопительных приборов.

Для разводки отопления в частном доме можно смело использовать все виды высокотемпературных (с заявленной рабочей температурой 90С) пластиковых и металлопластиковых труб. У меня дома смонтирован армированный алюминием полипропилен; с таким же успехом можно было выбрать металлопластик на пресс-фитингах.

Дело в том, что параметры отопления в автономном контуре при минимальной вменяемости его владельца подконтрольны и абсолютно стабильны:

• Температура теплоносителя обычно держится в диапазоне 50-75 градусов;
• Давление в закрытой системе не превышает 2,5 кгс/см2.

Монтаж полипропиленовой разводки.

Стабильность давления в закрытом контуре при колебаниях температуры обеспечивается правильно подобранным объемом расширительного бака. Обычно он берется равным примерно 10% объема теплоносителя в контуре. Его количество проще всего измерить, заполнив систему отопления водой и слив ее в любую мерную тару.

А раз все параметры предсказуемы и стабильны — стоит ли переплачивать за надежность металлических труб. которая просто не будет востребована?

На отоплении не стоит использовать лишь металлопластик на компрессионных фитингах с накидными гайками. Инструкция связана с тем, что он очень чувствителен к малейшим ошибкам при сборке (в частности, к смещению уплотнительных резиновых колец на фитинге) и часто начинает течь на соединениях после нескольких циклов нагрева и охлаждения.

Использовать металлополимерные трубы с компрессионными фитингами на отоплении — не лучшая идея.

Каким должен быть диаметр подводок к батареям и розливов ?

Диаметр розлива зависит от способа побуждения циркуляции. Для гравитационной системы параметры я уже приводил; для контура с принудительной циркуляцией диаметр розлива определяется тепловой нагрузкой на него. Вот данные для средней скорости движения теплоносителя в 0,7 м/с (при такой скорости еще нет гидравлических шумов):

Внутренний диаметр розлива, мм

Тепловая нагрузка при скорости теплоносителя 0,5 м/с, КВт

На практике при площади дома до 200 метров на розлив покупается полипропиленовая труба диаметром 25 мм, для подключения радиаторов — диаметром 20 мм.

Не забудьте, что условным проходом, примерно равным внутреннему диаметру, маркируются только металлические трубы. Для пластиковых указывается наружный диаметр и толщина стенок. Вычислить внутреннее сечение трубы можно, вычтя из наружного диаметра удвоенную толщину стенки.

Внутренний диаметр равен разности наружного и удвоенной толщины стенки.

Обвязка котла

У закрытой системы с принудительной циркуляцией она включает:

• Расширительный бак;
• Циркуляционный насос;
• Группу безопасности — манометр, предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик.

Кроме того, все радиаторы, расположенные выше розлива, комплектуются кранами Маевского или автоматическими воздушниками. На скобах выше розлива ставятся такие же воздушники, а на скобах, расположенных ниже розлива — сбросники для полного осушения труб.

Кран Маевского служит для отвода препятствующих циркуляции воздушных пробок.

Некоторые типы котлов могут похвастаться установленными внутрь корпуса группой безопасности, насосом и расширительным баком. Прежде, чем отправляться за покупками, не поленитесь изучить описание прибора.

Используемый мной в качестве резервного источника тепла электрокотел. В корпус прибора установлены расширительный бак, группа безопасности и циркуляционный насос.

Подключение радиаторов

Для секционных радиаторов возможны три способа подключения:

1. Одностороннее боковое;
2. Двухстороннее нижнее;
3. Диагональное.

Какое из них выбрать?

Ответ зависит от двух факторов:

• Количества секций батареи;
• Ее расположения относительно розлива и/или стояка.

При небольшой длине отопительного прибора (до 7-10 секций) и стоячной разводке оптимальным будет боковое подключение. Разница в диаметре между коллекторами радиатора и вертикальными каналами внутри секции обеспечит его равномерный прогрев по всей длине.

Если количество секций больше 10 и отопительный прибор подключается к стояку или расположенному выше него розливу, наш выбор — диагональное подключение. Оно прогреет все секции, независимо от их количества.

При большой длине батареи и ее расположении над розливами более практичным будет двухстороннее нижнее подключение.

Вот его преимущества:

• Радиатор начнет греть сразу после запуска контура, даже без стравливания воздуха. Воздушная пробка будет вытеснена избыточным давлением в верхний коллектор и не станет мешать циркуляции через нижний. При этом секции будут прогреты по всей высоте за счет собственной теплопроводности;
• В открытом отопительном контуре периодическое обновление теплоносителя будет способствовать постепенному заиливанию батарей и падению их теплоотдачи. Однако непрерывная циркуляция воды через нижний коллектор не даст илу собираться в нем: батарея не будет нуждаться в промывке в принципе. Для промывки же розлива достаточно раз в два-три года перепустить контур на сброс.

Двухстороннее нижнее подключение.

Заключение

Итак, мы познакомились с разновидностями двухтрубных систем и с особенностями их монтажа в частном доме. Дополнительную информацию уважаемый читатель может изучить, просмотрев видео в этой статье. Жду ваших дополнений и комментариев. Успехов, камрады!

Какой может быть двухтрубная система отопления двухэтажного дома: схемы и варианты

Для того, чтобы водяное отопление двухэтажного дома было эффективным, надежным и удобным, необходимо правильно подобрать вид системы и схему разводки труб, учитывая все особенности конструкции здания. Очень часто выбирается двухтрубная система отопления двухэтажного дома, схемы разводки труб и способы обеспечения циркуляции при которой могут быть самыми разными. Поэтому, ниже мы рассмотрим наиболее распространенные из них, их особенности, преимущества и недостатки.

Виды двухтрубных систем двухэтажного дома

Прежде чем выбрать тот или иной вариант двухтрубной системы отопления двухэтажного дома, схему разводки труб и вид циркуляции, необходимо выяснить, какими же они могут быть.

Во-первых, в зависимости от пространственного расположения подводящей и отводящей магистрали двухтрубная система, также как и однотрубная. может быть выполнена по двум схемам:

• С горизонтальной разводкой — когда магистральные трубы на каждом этаже образуют отдельные условно горизонтальные (с соблюдением необходимых уклонов) контуры или петли;
• С вертикальной — когда подача нагретого теплоносителя к радиаторам в разных уровнях и отвод охлажденного, из них, осуществляется при помощи вертикальных стояков.

Схемы с горизонтальной разводкой можно также разделить на:

• Простые — с последовательным подсоединением радиаторов к подающей трубе и «обратке»;
• Лучевые или коллекторные — когда каждый радиатор подсоединяется отдельно с помощью двух труб к специальному распределителю (гребенке, коллектору). Он может быть отдельным для каждого этажа, размещенным в нише или шкафчике или же быть общим для всего дома, размещенным в котельной.

Схемы с последовательным подсоединением радиаторов могут быть как с нижней, так и с верхней разводкой подающей трубы. Коллекторные же или лучевые схемы, как правило, предполагают нижнюю разводку труб, причем, очень часто, те прокладываются скрыто, под полом.

Кроме этого, схемы двухтрубных систем отопления двухэтажных домов могут отличаться способом обеспечения циркуляции теплоносителя. Такая циркуляция может быть:

• Гравитационной или естественной – когда она обеспечивается только разностью удельного веса горячего и холодного теплоносителя и наличием уклонов магистральных трубопроводов;
• Принудительной – когда для этого используется специальный циркуляционный насос (или насосы);
• Комбинированной – когда система имеет возможность работать и по той и по другой схеме, в зависимости от обстоятельств.

В зависимости от вида расширительного бака и способа создания избыточного давления в системе она может быть:

• Открытой – когда используется открытый расширительный бак, обычно располагающийся под потолком на втором этаже или на чердаке, а давление в системе определяется только высотой его размещения. Часто такой бак используется и в качестве центрального воздухосборника (как на рис. 1). Это возможно в случае, если его подсоединяют к наивысшей точке подающей трубы. Если же он подсоединяется к обратной трубе (например, при установке на «обратке» циркуляционного насоса), то на подающей трубе дополнительно необходимо устанавливать воздухосборник или воздушный клапан;
• Закрытой – когда в качестве расширительного используется герметичный мембранный бак. Избыточное давление в таких системах рассчитывается и обычно находится на уровне 1,5 бар (0,15 МПа). Такой бак может быть расположен в любом месте на подающей или обратной магистрали, но чаще всего его располагают недалеко от котла. Обязательным атрибутом закрытой системы является наличие, так называемого «блока безопасности», включающего предохранительный и воздушный клапаны и манометр, так как возникает необходимость контроля избыточного давления жидкости и автоматического сбрасывания в случае его увеличения выше установленного безопасного уровня.

Пример закрытой системы отопления двухэтажного дома

Положительным моментом является то, что в закрытых системах закрыт доступ воздуха к теплоносителю в процессе эксплуатации, что снижает коррозию их элементов, особенно, из «черной» стали.

Ознакомившись с основными видами и особенностями двухтрубных систем отопления, рассмотрим их некоторые, наиболее распространенные схемы, которые могут использоваться для частного двухэтажного дома.

Схемы двухтрубной системы отопления двухэтажного дома

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

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

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

Открытая, с попутным подключением радиаторов горизонтальной верхней разводкой и естественной циркуляцией

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

Кроме того, использование открытого расширительного бака способствует насыщению теплоносителя кислородом. А если в качестве теплоносителя используется вода, что случается чаще всего, то это приводит к коррозии элементов из обыкновенной («черной») стали.

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

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

Открытая, с вертикальной разводкой и комбинированной циркуляцией

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

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

Закрытая, с горизонтальной нижней разводкой и принудительной циркуляцией

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

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

Закрытая лучевая (коллекторная) с нижней разводкой

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

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

Видео по теме