Водяная система отопления в двухэтажных домах

Обустройство системы отопления двухэтажного частного дома требует грамотного подхода, так как от этого показателя зависит главное, чего требует любой житель коттеджа — комфорта. Сегодня всё более и более становятся популярными воздушные и электрические системы отопления. Но под электрическими подразумеваются не стандартные обогреватели или тёплые полы, а те, которые работают на альтернативных источниках энергии типа солнечных батарей.

Однотрубная система отопления

Один из видов отопления с помощью воды, который не имеет обратного отдельного оттока воды, что лишает его львиной доли популярности. Также в наличие нет стояков, способствующих обратному току нагретой или уже остывшей жидкости. Элементами данной системы отопления являются стояки, подающие горячую воду вперед, радиаторы, которые последовательно встречаются по ходу движения воды. Самым большим минусом стало то обстоятельство, что в радиатор поступает вода, температура которой снижена в сравнении с температурой, поступавшей в предыдущий радиатор.

Регуляция этого процесса возможна только с точки зрения определенных параметров (количество отделений, в которые направляется вода, размер общей территории, обогреваемой этим способом). К достоинствам можно отнести низкую себестоимость установки (за счет наличия меньшего количества труб, вследствие чего тратится меньше материала на создание системы) и использования системы (уменьшенный размер именно теплоносителя) по сравнению с двухтрубной системой отопления дома. Движение воды возможно только с принуждением циркуляции. Одна из разновидностей системы частного дома для отопления названа ленинградкой.

Она отличается более современной системой регулирования, то есть ее радиаторы располагаются в системе параллельно друг другу вследствие чего возможно изменение показателя теплоотдачи каждого радиатора отдельно. При принудительной циркуляции эффективность использования повышается в несколько раз.

Варианты соединения труб

Для создания тепломагистрали внутри дома необходимо использовать трубы. Основные требования к трубам достаточно просты:

  • Срок службы труб должен превышать не одно десятилетие.
  • Трубы должны быть доступны владельцу дома.
  • Отдельные элементы должны герметично соединяться в замкнутый контур.
  • Трубопровод должен выдерживать высокую температуру и давление.

Стальные трубы до недавнего времени были единственным материалом для монтажа магистрали. Их главным недостатком является склонность к коррозии. Лучше отдать предпочтение нержавеющему материалу или “оцинковке”. Для монтажа требуется газовая сварка или применение резьбовых соединений.

На смену стальным конструкциям пришли полимерные трубопроводы. Они легко монтируются при помощи недорогого паяльника или способом запрессовки в специальном приспособлении. Внутри таких труб не происходит образование накипи, а тем более ржавчины. Из недостатков можно выделить мягкость материала. Также постепенно происходит появление течей в прессованных соединениях из-за высокого показателя теплового расширения металлопластикового материала.

[nggallery id=33]

Схемы разводки магистрали

Для частного дома могут применяться такие схемы трубопроводов, как:

  • коллекторная,
  • однотрубная,
  • двухтрубная.

[nggallery id=34]

Одним из достоинств такой схемы разводки будет установка расширительного бачка на втором этаже, а не на чердаке. Подающий трубопровод может монтироваться как под подоконниками, так и под потолком. Благодаря наличию циркуляционного насоса в системе отопления появляется возможность организации “теплого пола”. На каждом этаже можно установить полотенцесушители, привязанные к системе отопления. Оптимальным вариантом разводки будет вертикальная схема расположения магистрали.

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.

Двухтрубная схема

Двухтрубная схема отопления – самая рациональная схема отопления двухэтажного дома. В ней по одной трубе от нагревательного котла уходит нагретая вода, а по другой к нему поступает остывшая для нагрева. Схема подключения радиаторов  к двухтрубной системе отопления частного дома позволяет для каждого из них ставить балансировочный вентиль или бак для регулировки потока.

Двухтрубная разводка с естественной циркуляцией имеет существенный недостаток, а для двухэтажного дома он может стать критичным – она очень долго прогревается. Поэтому и стараются применять систему с принудительной циркуляцией, установив байпас (перемычку) с циркуляционным насосом, который позволяет сократить время на запуск системы и равномерно распределять тепло.

В системе отопления с искусственной циркуляцией можно устанавливать полотенцесушители на каждом этаже и при необходимости водяную систему «теплый пол».

Схема двухтрубной системы

Система с принудительным движением жидкости – оптимальная по сегодняшним меркам

Разрабатывая современный проект отопления двухэтажного дома, авторы документа наверняка включат в него отопительный контур с циркуляционным насосом. Системы с естественным движением жидкости по трубам не вписываются в концепцию современного интерьера, к тому же принудительная циркуляция обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики водяного отопления, особенно в частных домах с большой площадью.

Принудительная циркуляция позволяет намного проще относиться к расположению элементов системы отопления относительно друг друга, но все же существуют общие правила устройства обвязки котла, предпочтительного подсоединения батарей отопления, прокладки трубных коммуникаций. Несмотря на наличие в контуре циркуляционного насоса, при монтаже разводки стараются максимально уменьшить сопротивление труб, их соединений и переходов, чтобы снизить нагрузку на перекачивающее жидкость устройство и избежать завихрений жидкости в труднопроходимых местах.

Применение принудительной циркуляции в трубном контуре позволяет достичь таких эксплуатационных преимуществ:

  • высокая скорость движения жидкости обеспечивает равномерный прогрев всех теплообменников (батарей), благодаря чему достигается более качественный обогрев различных помещений;
  • принудительное нагнетание теплоносителя снимает ограничение с суммарной площади обогрева, позволяя делать коммуникации любой протяженности;
  • контур с циркуляционным насосом эффективно работает при низких температурах жидкости (менее 60 градусов), благодаря чему легче поддерживать оптимальную температуру в комнатах частного дома;
  • низкая температура жидкости и невысокое давление (в пределах 3 Бар) позволяет применять для монтажа системы отопления недорогие пластиковые трубы;
  • диаметр тепловых коммуникаций гораздо меньше, чем в системе с естественной циркуляцией и возможна их скрытая прокладка без соблюдения естественных уклонов;
  • возможность эксплуатации радиаторов отопления любых типов (предпочтение отдается алюминиевым батареям);
  • низкая инерционность обогрева (от запуска котла до набора радиаторами максимальной температуры проходит не более получаса);
  • возможность делать контур закрытым с использованием мембранного расширительного бака (хотя монтаж открытой системы также не исключается);
  • терморегуляцию можно осуществлять как в целом по системе, так и зонально или точечно (регулировать температуру на каждом обогревателе отдельно).

Еще одним плюсом принудительной системы отопления двухэтажного частного дома является произвольный выбор места для установки котла. Обычное его монтируют на первом этаже или в подвале, если есть цокольное помещение, но теплогенератор необязательно специально углублять и рассчитывать уровень его расположения относительно обратной трубы. Допускается как напольная установка котла, так и настенная, что предоставляет широкий выбор подходящей модели оборудования согласно личным предпочтениям домовладельца.

Читайте также:  Расчет параметров и подбор насоса для отопления частного дома

Система отопления с циркуляционным насосом чаще всего встречается в современных проектах

Несмотря на техническое совершенство отопления с принудительным движением жидкости, есть у такой системы недостатки. Во-первых, это шум, что образуется при быстрой циркуляции теплоносителя по трубам, особенно усиливающийся в местах сужений, резких поворотов трубопровода. Часто шум движущейся жидкости бывает признаком излишней мощности (производительности) циркуляционного насоса применимо к данному отопительному контуру.

Во-вторых, работа водяного отопления зависит от электричества, которое необходимо для постоянной прокачки теплоносителя циркуляционным насосом. Схема контура обычно не способствует естественному движению жидкости, поэтому при длительных отключениях электричества (если нет устройства для бесперебойной подачи электроэнергии), жилье остается без обогрева.

Система с принудительным движением жидкости – оптимальная по сегодняшним меркам

Как и контур с естественной циркуляцией, отопление двухэтажного дома с принудительной прокачкой теплоносителя делается однотрубной и двухтрубной разводкой. Как правильно выглядят подобные схемы, будет рассказано дальше.

Система с принудительным движением жидкости – оптимальная по сегодняшним меркам

Коллекторная система отопления

Лучевая разводка (звезда) – это коллекторная система отопления двухэтажного дома, которая предусматривает радиальную укладку труб трубопровода и подсоединение к ним автономных схем. Если соблюдать одинаковую длину разводки в домике, то гидробаланс будет стабильным, теплообмен повысится, сопротивление в трубах уменьшится.

Правильный расчет подачи будет соблюден при монтаже регулировочной арматуры и насоса в каждом из подключенных контуров. Недостаток схемы – большой расход стройматериалов, высокие трудозатраты. Достоинства – точная регулировка каждого радиатора, высокий КПД, легкое коллекторная разводка

Как видите, лучевая система отопления предусматривает отдельное подключение каждого радиатора к коллектору, напрямую связанному с котлом. При этом «лучи» полностью запрятаны в конструкции пола, а распределитель встраивается в стену внутри специального шкафа. На виду остаются только подводки к батареям, да еще ветка, идущая от котла.

Излишне убеждать кого-то в том, что коллекторная схема отопления в двухэтажном жилище – самая эффективная из всех. Каждый радиатор запитан отдельно, друг на друга они влияния не оказывают. Регулировку и автоматизацию можно внедрять какую угодно. Радужную картину портит лишь одно обстоятельство – дороговизна. Сей факт тоже хорошо понятен при одном взгляде на схему. Еще есть и недостаток, перешедший по наследству – зависимость от электричества.

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.

Тупиковая и попутная двухтрубные системы

Тупиковой называется такая система, в которой движение подачи теплоносителя и обратки разнонаправленные. Есть система с попутным движением. Она называется еще петлей/схемой «Тихельмана». Последний вариант проще балансируется и настраивается, особенно при протяженных сетях. Если в системе с попутным движением теплоносителя установлены радиаторы с одинаковым количеством секций, она является автоматически сбалансированной, в то время как при тупиковой схеме понадобится на каждом радиаторе установка термостатического клапана или игольчатого вентиля.

Читайте также:  Газовый котел с дистанционным управлением

Две схемы движения теплоносителя в двухтрубных системах: попутная и тупиковая

Тупиковая и попутная двухтрубные системы

Даже если с схеме «Тихельмана» установлены разные по количеству секций радиаторы и клапаны/вентиля ставить все равно надо, то шанс сбалансировать такую схему гораздо выше, чем тупиковую, особенно, если она достаточно протяженная.

Для балансировки двухтрубной системы с разнонаправленным движением теплоносителя, вентиль на первом радиаторе требуется прикрутить очень сильно. И может возникнуть ситуация, при которой его потребуется закрыть настолько, что теплоноситель туда и поступать не будет. Получается тогда вам нужно выбирать: не будет греть первая батарея в сети, или последняя, потому как выровнять теплоотдачу в таком случае не удастся.

Распространенные варианты подключения

Если вы решили обустроить однотрубную систему, придется выбирать между двумя видами:

По способу управления первый вариант явно уступает второму, единственный его плюс – бюджетная стоимость.

Монтаж простой однотрубной системы горизонтального или вертикального типа отличается простотой и надежностью, однако регулировка температуры в сети невозможна (+)

Установка «ленинградки» обойдется чуть дороже, так как кроме труб необходимо приобрести комплект запорных кранов. С помощью байпасов и клапанов можно уменьшать/увеличивать количество теплоносителя, подаваемого в радиатор.

Схема устройства «Ленинградки»: при помощи запорной арматуры можно отключить на время отдельные ненужные радиаторы без изменения функциональных качеств всей системы в целом (+)

«Ленинградка» признана профессиональными теплотехниками лучшим вариантом однотрубной системы для 2-этажного жилого дома.

Комплектация и монтаж оборудования

Стандартное оборудование для сборки системы:

  • насос циркуляционного типа;
  • газовый или электрический котел (мощность зависит от размеров дома, характеристик теплоносителя и т.д.);
  • расширительный бак;
  • трубы 20 мм и 25 мм;
  • переходники, прокладки, заглушки;
  • комплект радиаторов;
  • краны Маевского.

Наряду со стальными трубами могут применяться полимерные или металлопластиковые, причем последним отдается предпочтение.

В отопительных контурах с закрытыми расширительными бачками стравливание воздуха производится с помощью автоматических спусников, оснащенных запорными клапанами и поплавками, или кранами Маевского, снабжающими каждый радиатор

Сначала находят подходящее место для котла и монтируют его, затем собирают трубопровод, ведущий к радиаторам. В местах радиаторных ответвлений и байпасов фиксируют тройники. Насос врезают на обратке, рядом с входным отверстием в котел, и подключают к электропитанию.

Место монтажа открытого расширительного бака – наивысшая точка системы, закрытый можно монтировать в любом удобном месте, например, в бойлерной. Радиаторы подвешивают к стенам с помощью специальных креплений, оборудуют заглушками и кранами.

Двухтрубный контур

Конструктивные особенности самотечного двухтрубного контура:

  • для подачи и обратки монтируются отдельные трубы;
  • труба подачи подключается к каждому прибору отопления через отдельный входной отвод;
  • труба обратки подсоединяется к каждому прибору отопления отдельно.

Двухтрубная самотечная система отопления частного дома отличается от однотрубной тем, что во все радиаторы подается не успевший остыть теплоноситель, благодаря чему:

  • тепло в доме распределяется равномерно;
  • не требуется увеличивать количество секций в радиаторе с целью улучшить обогрев;
  • легче регулировать температуру в системе;
  • для монтажа трубопровода требуются трубы меньшего диаметра, чем для однотрубного контура;
  • отсутствуют жесткие требования к соблюдению уклона при монтаже элементов системы – некоторые отклонения от расчетных значений не критичны.

Двухтрубная система отопления с разводкой верхней и нижней проста в монтаже и эффективна, ее можно использовать для обогрева двухэтажного дома.