Контакты
Главная / Сантехника, отопление

Проект отопления 2 этажного дома. Отопление двухэтажного дома



Централизованное теплоснабжение многократно увеличивает расходы на содержание жилья. Владельцы частных домов выбирают автономный способ отопления. Оптимальный вариант для индивидуального жилищного строительства - монтаж отопления двухэтажного частного дома своими руками. Схемы, расчеты и привязку типового проекта выполняют самостоятельно. Схема отопления 2-х этажного частного дома - одна из составляющих инженерной части проекта.


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.

Составляющие системы отопления частного дома

Котел - генератор тепла в системе отопления и горячего водоснабжения. Усредненный норматив мощности 100 Вт на 1 м2 площади при условии, что высота утепленного помещения не более 3 метров. Предусматривают запас до 20% от производительности котла на неучтенные потери. Горячее водоснабжение требует увеличения резерва мощности от 50%.

Сводная таблица, с вариантами типовых теплотехнических расчетов мощности котла, позволяет сравнить ориентировочные результаты подбора и существующие модели теплогенераторов.


Котлы могут работать на дизельном топливе, коксе, угле, дровах, торфе, пеллетах, природном газе или электричестве. Выбор вида топлива зависит от его доступности. Более 70% потребителей используют газовые котлы. Электрический котел (конвектор) рассматривают как резервный или комбинированный вариант.


Чугунные или стальные генераторы тепловой энергии производят в напольном и настенном исполнении. Стационарные напольные котлы устанавливают в отдельном помещении, которое оборудуют бойлером, расширительным баком, дымоходом и системой принудительной вентиляции (согласно нормам и требованиям газовой службы).

Настенным газовым котлам дымоход и отдельное помещение не требуются. Кислород для сжигания газа поступает по гибкой гофрированной трубе. Одноконтурный агрегат предназначен для отопления. Использование схемы отопления двухэтажного дома с двухконтурным котлом обеспечивает обогрев и горячее водоснабжение.


Способы передачи тепловой энергии котла в систему: принудительный оборот теплоносителя и естественная циркуляция (энергонезависимый способ отопления). Конструкция котла с двумя контурами содержит встроенный циркуляционный насос и закрытый расширительный бак.

Носители тепловой энергии в системе отопления : вода, антифриз или электролитный теплоноситель для электродных котлов проточного типа.

Вода имеет высокую теплоемкость и плотность, но требует соблюдения постоянного температурного режима помещения зимой. Собственники жилья, которые пользуются домом нерегулярно, предпочитают в качестве теплоносителя антифриз.


Выбор типа разводки отопления и вида теплоносителя производят на стадии разработки проекта. Вязкость, коэффициент расширения и теплоемкость антифриза замедляют теплообменный процесс и снижают теплосъем радиаторов. Для теплоносителя «незамерзайка» требуется увеличить мощность насосов и проходное сечение системы.


Обогревательный прибор - стальной, алюминиевый, комбинированный, чугунный или анодированный радиатор (батарея), который отдает свое тепло и обеспечивает в помещении благоприятный микроклимат.

Теплоотдача и инерционность зависят от материала и размеров прибора. Длину конструкций батарей изменяют, регулируя необходимое количество секций. Воздухоотводчик (кран Маевского) и вентиль-терморегулятор, установленный на входе теплоносителя в отопительный прибор, обеспечивают равномерный расчетный теплосъем. Запорный вентиль на отводящем патрубке необходим для технического обслуживания при эксплуатации.


Места установки отопительных приборов обозначены в нормативной технической документации: по периметру отапливаемого помещения, под оконными проемами, возле входной двери. Тепловая завеса, установленная при входной двери, не позволит проникнуть холодному воздуху с улицы в жилой дом.

Способы соединения радиаторов со стояками и трубопроводом: односторонний, диагональный и нижняя подводка.


Количество радиаторов (I) вычисляют по формуле:

I=S*k1*k2*k3*k4*100/P (шт), где

S - площадь помещения, (м2);

P - паспортное значение мощности одной секции, (Вт);

k1 - повышающий коэффициент на стеклопакеты;

k2 - понижающий коэффициент потерь, который зависит от площади наружных стен;

k3 - зависимый коэффициент от конструкции и утепления кровли (с чердаком или без);

k4 - зависимый коэффициент от высоты потолка (k4 = 1, при h = 2,5 м), чем выше межэтажное пространство, тем большее значение поправки.


Трубопровод передает, распределяет и возвращает теплоноситель в котел. Направленное движение потока тормозит шероховатая внутренняя поверхность труб, изменение диаметров проходного сечения, повороты. Величина гидравлического сопротивления определяет способ циркуляции (естественная или принудительная).

Трубная обвязка (замкнутый контур) обеспечивает герметичность системы. Мощность котла прямо пропорциональна расходу теплоносителя, который определяет внутренний радиаторный объем, емкость теплообменника котла и наполнение участков трубопровода.


В системах отопления частных домов применяют стальные бесшовные и полипропиленовые трубы с минимальным коэффициентом внутреннего сопротивления (шероховатости).

Расширительный бачок для отопления закрытого типа или открытого присутствует во всех схемах системы отопления двухэтажного частного дома. Давление, которое создает в напорном трубопроводе циркуляционный насос или силы гравитации, изменяет температуру кипения теплоносителя. Резкое вскипание воды может спровоцировать самопроизвольный скачок напора, выделение растворенных газов и многократное увеличение объема (температурное расширение), что приводит к разрушению составляющих системы отопления. Расширительный бачок помогает избежать подобных проблем.


Мембрана разделяет герметичный расширительный бак закрытого типа на водяную и воздушную камеры. В системах закрытого типа бак устанавливают на патрубок обратного трубопровода, перед всасывающим патрубком циркуляционного насоса. Зависимая компоновка подразумевает подъем бака на высоту не менее одного метра.

Открытый расширительный бачок устанавливают в верхней точке разгонного (главного) стояка на чердаке. В корпус врезают переливную трубу и питательный напорный трубопровод. Конструкция нуждается в тщательной термоизоляции, так как при низких температурах неутепленный бак и перелив могут «разморозиться». Расчетный объем емкости (10% от общего объема заполнения сети) обеспечивает экономию нагретого теплоносителя при переливе и удаление воздуха. Недостаток расширительного бака открытого типа - испарение теплоносителя.


Установка запорной арматуры в системе отопления предоставляет возможность отключить участок сети или оборудование для проведения профилактики, ремонта или замены. Шаровые вентили устанавливают на стояки, до и после приборов отопления, насосов, коллекторов, котла, бойлера.


Предохранительная арматура - обратный и предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, балансировочный вентиль. Защищают трубопровод от дросселирующих потоков и гидравлических ударов систему отопления (насос, радиатор, котел). Клапан-отсекатель прекращает подачу топлива при срабатывании датчиков-газоанализаторов, отключении электричества и прекращении циркуляции через теплообменник.

Регулирующая арматура (электронный или электромеханический регулировочный вентиль, кран-терморегулятор) выравнивают показатели в системе отопления.


Основное условие для арматуры и соединительных деталей в системе теплоснабжения - фитинг должен обеспечивать должную проходимость с меньшими потерями напора и герметичность разветвлений, поворотов, переходов диаметра в трубопроводе.

Гидрострелка и распределительный коллектор разделяют гидравлические контуры, снижают потери, увеличивают проходимость, распределяют тепловую нагрузку. Дополнительно служат местом установки измерительных приборов группы безопасности (тепловых датчиков, расходомеров, манометра, термометра). Термодинамическая стрелка обеспечивает удаление растворенных газов и взвешенных частиц из теплоносителя.


Гидрострелка и распределительный коллектор разделяют гидравлические контуры, снижают потери, увеличивают проходимость, распределяют тепловую нагрузку в многоконтурной системе отопления

Циркуляционный насос в системе отопления частного дома двигает поток нагретой воды по замкнутому контуру, поэтому высота дома не оказывает существенного влияния на мощность насоса. В «мокрых» циркуляционных насосах ротор с рабочим колесом находится в отопительном трубопроводе. Рабочая среда смазывает детали и охлаждает двигатель. Принцип работы и функциональные особенности насосов зависят от мощности, напора (м), подачи и КПД

Формула расчета производительности насоса:

Q=P/ ?T* 1,16 (м/с, л/с, м3/час),

Формула расчета напора:

H=R*L*Z? (паскаль).

Обозначение Расшифровка символа Единицы измерения
Q Максимальный расход насоса (подача) л/с, м3/час
P Максимальная мощность котла (паспортные данные) кВт
?T Теплосъем с приборов отопления, условно принимают 20°C °C
1,16 Коэффициент удельной плотности воды Вт*час
H Напор в замкнутом контуре системы Паскаль
R Гидравлические потери в трубопроводе (для двухэтажного дома 150 Па/м) Па/метр
L Сумма длин контуров в отоплении метр
Z? Коэффициент шероховатости в соединениях, запорной арматуре, устройствах для регулировки и предохранения от некорректной работы системы. 1,3 для стандартных фитингов и шаровых кранов;

1,7 для термостатических, двух- или трехходовых кранов

Циркуляционный насос устанавливают традиционно на обратный трубопровод перед котлом или выносят нагнетатель давления на байпас. Руководство по установке и эксплуатации прибора разрабатывает производитель.


Разновидности систем отопления

Принцип устройства однотрубной системы отопления (схема приведена ниже) - последовательное подключение радиаторов в разводке контура отопления. Термодинамика процесса основана на увеличенном диаметре трубопровода (не менее 32 мм), уклоне прямых участков (0,5% длины) и превышении оси радиатора над центральной линией котла (Н).

Саморегуляция в контуре происходит благодаря разнице температур между первым/последним радиатором и силе гравитации. Поток проходит поочередно через каждый отопительный прибор (обратка предыдущего является подачей следующего радиатора). Температура снижается по мере удаления от источника тепла, а плотность воды наоборот, возрастает.

На рисунке отображена принципиальная схема отопления с естественной циркуляцией.


Однотрубный контур подключения отопительных приборов известен, как система отопления «Ленинградка». Для увеличения эффективности системы схема «Ленинградка» может быть дополнена насосом, клапанами, термостатами и вентилями, обеспечивающими балансировку, между патрубками подачи/обратки устанавливают байпас.


Двухтрубная система отопления разделяет подающую магистраль и обратный трубопровод. Разводка повышает КПД системы, снижает тепловые потери и гидравлическое сопротивление.

Двухтрубный контур определяет параллельное подключение входного и выходного патрубков отопительного прибора. Температура теплоносителя в радиаторах выравнивается, нагрев не зависит от удаленности источника тепла.


Установка вентилей и кранов-терморегуляторов позволяет производить ремонт и замену батареи без отключения системы. Дополнив двухтрубную разводку гидравлическим модулем (стрелка с компланарным коллектором), можно разделить контуры радиаторов (высоконапорный), теплых полов (низконапорный) и горячего водоснабжения. Технических недостатков при правильном теплотехническом расчете в системе нет.


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.


Распределение теплоносителя по высоте

Нижняя подача в схеме разводки отопления двухэтажного дома подразумевает врезку стояков отопления в кольцо первого этажа (подвала или технического подполья). При двухтрубной нижней разводке разводящая цепь (подача) прокладывается параллельно с кольцом отводящего трубопровода (обратка). Теплоноситель поднимается вверх, проходит через радиаторы, опускается по стоякам обратки в собирающий трубопровод, по которому возвращается в котел.

Подающие стояки поднимают выше радиаторов второго этажа и объединяют воздушной линией, с автоматическим клапаном для удаления воздуха из системы. На каждый отопительный прибор дополнительно устанавливают вентиль-воздухоотводчик (кран Маевского).


Верхнюю разводку отличает направление движения рабочего потока (сверху вниз). Главный стояк (труба, которая поднимается от котла, через межэтажные перекрытия в центральный расширительный бак) подает теплоноситель в кольцо или тупиковые участки верхней разводки. Подающие стояки опускаются с чердака, подают горячую воду в батареи. Вертикальные стояки собирают теплоноситель в обратный трубопровод, по которому поток возвращается в котел.

Верхнюю разводку применяют в южных областях России. В центральных и северных регионах способ подачи и распределения теплоносителя сверху требует обустройства теплого чердака.

Двухтрубная вертикальная система отопления (с верхним и нижним способами подачи воды) требует проведения постоячной балансировки. Обладает гидравлической и температурной стабильностью при выполнении условий наладки.


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.


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.

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

Перед нами трехэтажный загородный дом. На первом этаже расположен гараж и подсобные помещения. На втором и третьем этажах будут находится жилые помещения. В качестве отопления будет выбрана двухтрубная система, в качестве отопительных приборов - радиаторы.
трехэтажный загородный дом
Однотрубную систему в данном доме монтировать нецелесообразно, так как площадь каждого этажа более 60 м2. А это значит, что если мы будем монтировать однотрубную систему, то всю энергию от теплоносителя будут получать первые радиаторы, каждые последующие будут получать чуть меньше. А так как этажи у нас большие, разница между первым и последним радиатором будет очень существенная. Чтобы этого избежать мы должны делать двухтрубную или коллекторную систему.

котельная
Котельная будет располагаться на первом этаже. Котел будет газовым с закрытой камерой сгорания и коаксиальным дымоходом.
Мощность котла будет 43 кВт. Эта мощность рассчитывается по следующей формуле (195 м2 х 170 Вт) + 30%. 30% - это запас необходимый для эффективной работы котла в сильные морозы или для быстрого разогрева холодного дома.

подключения котла к металлопластиковым трубам и установка фильтра
установка узла слива и залива теплоносителя
В нашем котле уже установлен насос, расширительный бак, группа безопасности и нам необходимо всего лишь поставить фильтр перед котлом и узел слива/залива теплоносителя в нижней точки системы.

монтаж двухтрубного отопления на первом этаже
разводка магистральных труб
Собираем и вешаем радиаторы, делаем разводку и подключаем магистральные трубы.

схема подключения радиатора в двухтрубной системе
Давайте рассмотрим подключение радиатора к двухтрубной системе.

замыкающий радиатор в двухтрубной системе
Последний радиатор замыкающий и к нему мы сразу подводим трубу 16 мм.
И так мы рассмотрели монтаж двухтрубной системы отопления для первого этажа. Этот этаж будет рассчитан для нежилых помещений, поэтому радиаторы буду работать не на всю мощность, а будут обеспечивать температуру около 15 С, которую мы зададим с помощью терморегуляторов установленные на радиаторах.


схема двухтрубного отопления второго этажа
Теперь давайте рассмотрим второй этаж.
Протягиваем стояк, монтируем радиаторы и подключаем магистральные трубы.

теплоизоляция металлопластиковых труб
Давайте обратим внимание на входную дверь. Чтобы проложить трубы нам необходимо их будет углубить в пол и хорошо теплоизолировать.

радиаторы подключаются также, как на первом этаже Рассмотрим стояки и их подключение. Радиаторы подключаются аналогично тому, что мы рассмотрели на первом этаже.
для подключения третьего этажа нам понадобятся переходники 32х26 Третий этаж будем подключать через переходники, там сразу пойдет 26 труба.

схема третьего этажа
Теперь давайте рассмотрим третий этаж. Радиаторы здесь установлены аналогично первому и второму этажу. Под каждым окном стоит радиатор, чтобы избежать запотевания окон в минусовую температуру.
Теперь кратко расскажем, как рассчитать мощность радиаторов для каждой комнаты. Для примера возьмем одно помещение. Расчет видеться по следующей формуле:
19.5 м2 (площадь помещения) х 170 Вт (необходимая мощность для отопления 1 м2 загородного дома) / 180 Вт (мощность одной секции алюминиевого радиатора) = 18 секций.
Но так как в нашем помещении 3 окна, мы 18 секций делим на 3 и получаем 3 радиатора по 6 секций. Вот по такой простой формуле видеться расчет мощности радиатора.

3D схема отопления двухтрубной системы из металлопластика
И так мы рассмотрели 3-х этажный дом с двухтрубной системой отопления.

Двухэтажные дома требуют особого подхода к проектированию и монтажу отопительных систем. Здесь необходимо учесть большую длину трубопроводов, большое число радиаторов, высоту постройки и многие другие факторы. Какова оптимальная схема отопления 2-хэтажного частного дома? Попробуем ответить на этот вопрос в рамках нашего обзора. В нем мы рассмотрим:

  • Использование однотрубных и двухтрубных отопительных систем;
  • Преимущества открытых и закрытых систем;
  • Расположение расширительных баков;

Также мы отберем самые лучшие и оптимальные схемы, которые позволят построить качественное и эффективное отопление в двухэтажном доме.

Естественная и принудительная циркуляция

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема системы отопления двухэтажного частного дома, созданная с применением естественной циркуляции, должна предусматривать ограниченную длину трубопроводов – длина горизонтальных участков не должна превышать 30 метров. В противном случае естественного гидравлического давления просто не хватит для циркуляции нагретого теплоносителя. Также на его протекание будут оказывать влияние лишние изгибы труб и дополнительная фурнитура.

Если ваш дом достаточно мал, вы можете обойтись отоплением с естественной циркуляцией. Что касается обогрева большой площади, то здесь лучше воспользоваться принудительной циркуляцией с помощью специального насоса. Преимущества подобных систем:

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

  • Более равномерный прогрев всего домовладения;
  • Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
  • Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
  • Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией . Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Расширительные баки, открытые и закрытые системы

Однотрубная система отопления открытого типа с принудительной циркуляцией. Расширительные бак должен находиться в самой верхней точке.

Создавая отопление в двухэтажном частном доме своими руками, необходимо продумать вопрос о расположении расширительного бачка. Если планируется создание открытой системы, то бачок устанавливается в самой верхней точке отопительной системы . Чаще всего он стоит на верхушках вертикальных участков – это обеспечивает эффективное удаление пузырьков воздуха. Иногда его ставят и на обратную трубу, но такая схема не обеспечивает удаление воздуха и вынуждает устанавливать дополнительные трубы.

В закрытых отопительных системах используются:

  • Герметичные расширительные бачки;
  • Воздухоотводчики;
  • Предохранительные клапаны;
  • Термоманометры.

Герметичные баки представляют собой полые металлические конструкции с гибкой внутренней перегородкой. Эта перегородка выгибается и принимает на себя часть расширившегося при нагреве теплоносителя. Отопительная система остается полностью герметичной. Воздух удаляется через специальный воздухоотводчик, а если обнаружится превышение давления, оно будет сброшено посредством предохранительного клапана.

Открытые отопительные системы не требуют монтажа воздухоотводов и предохранительных клапанов, но они требуют установки бачка в самой верхней части. Что касается закрытых систем, то здесь бак ставится вблизи отопительного котла, вместе с «группой безопасности». В результате затраты на создание отопления в двухэтажном частном доме возрастают, но у жильцов появляется возможность создать отопление с незамерзающим теплоносителем.

В открытых отопительных системах использование иных теплоносителей, кроме воды, довольно проблематично. Поэтому мы делаем выбор в пользу закрытых систем, монтаж которых не вызовет огромных дополнительных расходов.

Подключение радиаторов, однотрубные и двухтрубные системы

В двухтрубной системе отопления, в отличии от однотрубной, все радиаторы имеют одинаковую температуру и равномерно отапливают дом.

Проектирование отопления частного двухэтажного дома заставляет подумать над вопросом выбора однотрубной или двухтрубной схемы. Однотрубные системы проще в монтаже, но они обладают одним важным недостатком – температура теплоносителя в последнем радиаторе будет очень низкой, поэтому самая дальняя от котла комната будет холодной, а это очень плохо.

В однотрубных системах радиаторы подключаются по нижней схеме, когда теплоноситель заходит с одного бока, а уходит с другого бока. Если дом не очень большой, а вы хотите сэкономить и проложить однотрубную систему, мы рекомендуем схему подключения «ленинградка» - она предполагает создание перемычки между входом и выходом. В результате часть горячего теплоносителя потечет по перемычке дальше, а часть направится в радиатор. Благодаря этому тепло будет распределяться более равномерно.

Схема самотечной системы отопления двухэтажного частного дома, с использованием однотрубной системы, может включать в себя применение циркуляционного насоса. В результате мы получим достаточно эффективное однотрубное отопление с равномерным распределением тепла. Можно пойти еще дальше, применив «ленинградку» и циркуляционный насос одновременно.

Проекты отопления частного двухэтажного дома чаще всего предусматривают создание двухтрубных систем с диагональным или боковым подключением радиаторов. Улучшенная схема и вовсе предусматривает раздельную подачу нагретого теплоносителя на первый и второй этаж, без обхода двух этажей сразу. Также она включает в себя установку фурнитуры для возможного отключения радиаторов отопительной системы – за счет этого реализуется возможность индивидуальной регулировки температуры в отдельных комнатах.

Двойные схемы отопления двухэтажного дома

Рассматривая схемы отопления двухэтажного частного дома для монтажа своими руками, можно отметить, что некоторые специалисты используют двойные схемы – здесь монтируются однотрубные и двухтрубные участки. Например, если по пути следования теплоносителя стоит маленькая комнатка с небольшим радиатором, то через нее можно пройти одной трубой.

Схема коллекторной системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Мы уже говорили, что лучше всего подавать воду на этажи раздельными трассами – при необходимости, одну из них можно быстро перекрыть и ограничить подачу тепла. Также возможна вполне экономичная схема, когда трубы горизонтальные участки проходят только по первому этажу, а подача тепла на верхний этаж осуществляется путем сооружения вертикальных стояков на каждую отопительную батарею (или часть батарей).

Следующая схема предусматривает установку своеобразного коллектора в чердачном помещении. Туда поднимается одна вертикальная труба, подающая в этот коллектор горячий теплоноситель. После этого он самотеком распределяется по батареям отопления, протекая сверху вниз. Целесообразность применения такой схемы определяется специалистом теплотехники, а суть ее заключается в равномерном распределении тепла и экономии на трубах.

Схема с коллектором интересна тем, что она является однотрубной и двухтрубной одновременно, сочетая в себе достоинства обеих систем.

Конечный выбор оптимальной схемы отопления двухэтажного частного дома лежит за вами. Но помните, что чем больше в ней узлов, тем выше сложность системы и меньше ее надежность. Также сложные схемы предусматривают более сложные расчеты параметров отопительных систем. Со своей стороны, мы рекомендуем остановиться на двухтрубной замкнутой системе с диагональным или боковым подключением радиаторов, а также с принудительной циркуляцией.

Сооружение системы отопления может озадачить еще на стадии расчетов, поскольку зависят от многих факторов. Разберем основные моменты, которые необходимо учесть перед тем, как провести отопление в двухэтажный частный дом.

Решение переехать из городских джунглей в частный дом - это всегда начало чудесной новой жизни. Близость к природе, свежий воздух и большие пространства вокруг определенно делают нас более счастливыми. Но такой переход будет легким, если покупать готовый дом. Если же вы решили построить его сами, то придется вложить немало сил и ответственности.

Система отопления в двухэтажном доме

  • Способ циркуляции воды
    • Естественная циркуляция
    • Принудительная циркуляция
  • Методы разводки
    • Однотрубная разводка
    • Двухтрубная разводка
  • Схемы подключения
  • Горизонтальное подключение
  • Элементы системы
    • Выбор теплоносителя
    • Выбор котла

В любом жилом строительстве важно не только возведение стен, но и прокладка необходимых коммуникаций, ведь без них комфортная жизнь будет просто невозможной. Эти операции могут озадачить еще на стадии расчетов, поскольку зависят от многих факторов. Например, сегодня мы будем разбирать вопрос, как правильно сделать отопление в двухэтажном доме. Именно в двухэтажном, поскольку одноэтажное строение требует несколько иного подхода.

В чем именно заключаются отличия, станет понятно по ходу прочтения статьи. Мы разберем все основные нюансы, касающиеся циркуляции, схемы разводки, выбора теплоносителя, а также коснемся некоторых других моментов. Так что, запасайтесь блокнотом и карандашом, чтобы делать необходимые пометки.

Способ циркуляции воды

Первым делом, разберем наиболее важные моменты. Одним из них является способ циркуляции воды. Основной принцип работы системы отопления довольно прост. В специальном котле, виды которого мы обсудим позже, происходит нагрев теплоносителя. Затем горячая вода (или то, что ее заменяет) по трубам идет в место назначения, а точнее - в радиаторы. Этот маршрут называется прямым током.

В процессе своего путешествия теплоноситель естественным образом потихоньку остывает. Пройдя через радиаторы, он должен вернуться обратно для повторного подогрева. Таким образом, вода беспрестанно «бегает» по кругу. И это движение может происходить либо естественным, либо принудительным путем.

Естественная циркуляция

Циркуляция воды естественным способом происходит исключительно под влиянием законов физики, которые мы знаем еще из школьного курса. Если кто-то напрочь забыл, о чем говорилось на некоторых уроках, напомним: плотность горячей воды отличается от того же показателя холодной.

Что это нам дает? То, что более плотная холодная вода по факту возвращения в котел вытесняет горячую, как бы выпихивая ее оттуда и, тем самым, провоцируя на новый заход по нужному маршруту. С такой подачи теплоноситель устремляется в стояк, из которого разбегается по сделанным ответвлениям, ведущим к радиаторам.

Чтобы этот путь был еще проще, трубы, ведущие от стояка к батареям, монтируются под небольшим уклоном. Буквально 3–5 градусов в сторону радиатора - и вот уже воде ничто не мешает достичь цели.

С одной стороны, это самый простой способ получить тепло в доме. Единственная сложность заключается, пожалуй, в соблюдении необходимого уклона труб во время установки. Поэтому справиться с монтажом такой системы может даже неопытный мастер.

С другой стороны, давление при естественной циркуляции довольно невелико. И это приводит нас к первому различию систем в одноэтажном и двухэтажном доме. Дело в том, что при естественной циркуляции длина контура довольно ограничена, как и количество радиаторов, которые можно к нему присоединить.

Вода идет по трубам не слишком быстро, а в процессе постепенно остывает. Если маршрут будет слишком длинным, то к его концу теплоноситель уже не сможет выполнять свои функции, и вы получите практически неотапливаемые помещения. Да и для поднятия на второй этаж давления просто не хватит. Поэтому для двухэтажного здания такой вариант не подходит.

Принудительная циркуляция

В отличие от предыдущего метода, здесь все решает дополнительное оборудование - циркуляционный насос. Он отвечает за движение воды и, соответственно, за давление в трубах. С помощью циркуляционного насоса необходимое ускорение задается как прямому, так и обратному ходу теплоносителя.

Это оборудование может обладать различной мощностью, а потому вполне реально подобрать необходимые параметры для здания с любыми габаритами. Циркуляционный насос легко загонит воду и на второй этаж, и на третий, при этом она не успеет остыть. То есть ограничение длины контура, свойственное случаям с естественной циркуляцией, здесь не имеет значения.

Монтаж системы с циркуляционным насосом не вызывает особых затруднений. Некоторые моменты реализуются даже проще, чем при естественной циркуляции - например, отпадает нужда соблюдать необходимый уклон участков трубопровода, подводящих теплоноситель к радиаторам.

Но есть, конечно, и минусы. Помимо самого факта необходимости приобретения оборудования (и сопутствующих этому затрат), необходимо учитывать еще и то, что для работы циркуляционного насоса необходима электроэнергия. Если в вашем месте проживания отключение света является довольно регулярным событием, то необходимо позаботиться о приобретении и установке запасного генератора.

В противном случае, при отключении электричества в зимний период вы рискуете получить не только охлаждение помещений, но и нарушение работоспособности всей отопительной системы. Если насос простоит долгое время, а во внешней атмосфере будет температура ниже нуля, то вода в трубах замерзнет и расширится. Это напрямую скажется на состоянии трубопровода.

Впрочем, запасной генератор, в любом случае, является полезной вещью, поэтому его приобретение наверняка не раз вас выручит. Если же не зацикливаться на зависимости от электроэнергии, то принудительная циркуляция является оптимальным - а для двухэтажных домов и единственно возможным - вариантом.

Методы разводки

Вторым важнейшим моментом для отопления является способ разводки труб от основного источника. Существует два основных метода:

  • однотрубный;
  • двухтрубный.

Однотрубная разводка

В соответствии с названием, магистраль, по которой идет теплоноситель, состоит из одной трубы. Это, во-первых, значительно упрощает процедуру монтажа, а во-вторых, снижает затраты на приобретение материалов. Кроме того, одну трубу гораздо проще спрятать под полом или в стене, чем две.

Но далее мы сталкиваемся все с тем же основным недостатком, о которым мы говорили в пункте про естественную циркуляцию. Подключение радиаторов к магистрали происходит последовательно. То есть, чтобы дойти до последней батареи, теплоноситель должен пройти через все предыдущие.

Понятно, что за это время он успевает отдать значительную часть тепла, поэтому к концу маршрута радиаторы становятся все холоднее. А значит, мы снова получаем ограничение на их количество.

Кроме того, если монтировать самую простую однотрубную схему, то при отключении одной из батарей, например, для проведения ремонтных работ, вы автоматически прекратите работы и всех других, которые следуют после отключенной. Впрочем, это решается с помощью установки байпасов, которые позволят теплоносителю двигаться обходным путем.

Если сочетать однотрубную разводку с естественной циркуляцией воды, то такая система отопления подойдет только для небольшого одноэтажного домика. Для двухэтажного здания необходимо иное решение. В принципе, однотрубную разводку можно использовать и здесь, но только с применением мощного циркуляционного насоса. Тем не менее, даже принудительное движение воды не защитит в данном случае от ее быстрого остывания.

Двухтрубная разводка

Двухтрубная разводка решает все перечисленные выше проблемы, тем самым обеспечивая живущим в доме людям необходимый уровень комфорта. Суть такой системы заключается в использовании двух труб, подведенных к каждому радиатору: по одной из них к батарее идет нагретый теплоноситель, а по другой он уходит обратно в котел.

Такой способ позволяет избежать каких-либо ограничений в количестве радиаторов. Более того, вы можете подключить к системе не только батареи, но и теплые полы, конвекторы и прочее подобное оборудование. При этом качеству не нанесется никакого ущерба, во всех помещениях прогрев будет одинаковым.


Конечно, монтировать двухтрубную систему разводки своими руками на порядок сложнее и дороже, чем однотрубную. Впрочем, можно сэкономить, например, на насосе, поскольку в данном случае его мощность может быть не слишком высокой. В результате же вы получите необходимый уровень тепла во всем доме.

Схемы подключения

Третьим важным фактором, влияющим на качество отопления, является схема подключения магистралей. Поскольку мы уже определились, что лучше всего для двухэтажного дома подходит двухтрубная разводка с принудительной циркуляцией, говорить мы будем именно о ней.

Подключение может быть вертикальным и горизонтальным. Первый вариант делится еще на два: с верхней и нижней разводкой. Разница между ними заключается в том, какой маршрут приходится проделывать теплоносителю.

При верхней разводке вода сначала идет от нагревшего ее котла на второй этаж или на чердак. Оттуда она расходится по радиаторам, затем по стоякам и спускается по ним вниз, там тоже проходит через батареи и возвращается в первоисточник.

При нижней разводке все происходит в обратном порядке: теплоноситель сначала идет по первому этажу или по подвалу, затем поднимается наверх, там проходит через радиаторы и сливается обратно вниз, в котел.

В обоих вариантах вертикальной разводки необходимо предусмотреть возможность выпуска скопившегося воздуха, чтобы избежать образования пробок в радиаторах. Для этого вам понадобится сделать три шага:

  • поставить расширительный бак;
  • установить воздушную трубу;
  • в каждый имеющийся в доме радиатор отопления вмонтировать кран Маевского. Это не спасет от появления воздуха в системе, но поможет его выпустить без особого труда. Кран Маевского устанавливается довольно просто. Спуск воздуха происходит посредством поворота ключа и занимает считанные минуты. На облик помещения кран никак не влияет, поскольку современные варианты выглядят довольно эстетично. На нашем сайте вы можете найти статьи, посвященные выбору, установке и использованию этого необходимого элемента системы отопления.

Горизонтальное подключение

Про горизонтальное подключение поговорим немного подробнее, поскольку такой метод является оптимальным для двухтрубной разводки. Существует три схемы: попутная, тупиковая и лучевая. В первом случае и горячий, и остывший теплоноситель идут в одном направлении. Такой метод хорош тем, что нагрев осуществляется равномерно и своевременно.

При тупиковой схеме картина несколько иная. Горячий и холодный теплоносители движутся навстречу друг другу. При такой разводке влияние на температуру радиатора оказывает его близость к нагревательному котлу. Чем ближе батарея к источнику, тем она горячее. Это ведет к неравномерному прогреву помещений в доме - наиболее удаленные от котла будут гораздо холоднее.

Оптимальной схемой разводки является лучевая. От главного коллектора к каждому отопительному прибору идет своя магистраль. Конечно, в плане затрат - как денежных средств, так и усилий - такая система наиболее требовательна. Но в итоге мы получаем максимальный уровень комфорта.

Это происходит за счет двух моментов. Во-первых, прогревание происходит равномерно и одновременно, поэтому во всех помещениях поддерживается необходимая температура воздуха. Во-вторых, при возникновении необходимости ремонта одного из отопительных приборов отключение нужного участка никоим образом не затрагивает остальные.

Есть и третий плюс: при лучевой разводке трубы, как правило, располагаются под полом, что позволяет сохранить общий эстетический вид помещения на нужном уровне.

Элементы системы

Поскольку мы разобрались со схемами и методами подключения системы отопления, давайте теперь поговорим о том, из чего она, собственно, состоит. Трубы обсуждать не будем - в этом качестве давно и прочно выступает металлопластик и полипропилен, причем это вполне заслуженно. О том, как производится монтаж тех и других, какие фитинги использовать и каким образом с ними работать, вы можете получить подробную информацию в других статьях на нашем портале.

А сейчас поговорим о двух важнейших составляющих системы, за счет которых она работает. Это, конечно, теплоноситель, а также котел, с помощью которого происходит его нагрев.

Выбор теплоносителя

Тепло может перемещаться по комнатам с помощью либо воздуха, либо жидкого теплоносителя. Воздушный обогрев довольно успешно справляется со своими функциями, но у него есть значительные минусы. В числе них можно назвать низкую теплоемкость, теплоотдачу и тому подобное.

Главным преимуществом использования нагретого воздуха является скорость, с которой повышается температура в помещениях. Включив отопительное оборудование, вы сможете ощутить комфорт буквально через полчаса. Но по факту выключения дом остынет столь же быстро.

Поэтому оптимальным вариантом являются все же жидкие теплоносители. В их качестве может выступать либо антифриз, либо вода. Чаще всего используется последняя. Вода прекрасно переносит и отдает тепло, абсолютно экологична, недорого стоит и, как правило, не является предметом дефицита.

Впрочем, следует учитывать, что просто зачерпнуть из ближайшей речки не получится. Вода должна быть либо дождевой, либо (в идеале) дистиллированной. Это связано с тем, что химический состав жидкости из природных источников оказывает очень негативное влияние на состояние труб, из которых сделана система отопления.

Но даже дистиллированная вода обладает невысокой стоимостью, поэтому относить этот фактор к недостаткам не стоит. А вот способность замерзать - это действительно значительный минус. Все мы знаем, что при превращении в лед вода расширяется. Тем самым она деформирует трубы, и работоспособность всей системы отопления будет нарушена.

Подобное может произойти в двух случаях:

  • на улице очень низкая температура. Чтобы мороз не влиял на состояние теплоносителя, трубы, расположенные снаружи жилища, необходимо тщательно теплоизолировать;
  • в доме произошло отключение электроэнергии на длительное время. Поскольку в сегодняшней статье мы говорим о двухэтажном строении, то подразумеваем использование циркуляционного насоса, который не может работать без электричества. Вода в трубах встанет и, как только помещения окончательно остынут, замерзнет. Вот почему мы не устаем повторять о необходимости заранее позаботиться о наличии резервного генератора. В подобных ситуациях он является настоящим спасением. В противном случае можно получить не только дискомфорт от нахождения в промерзших помещениях, но и немалые затраты на восстановление работоспособности системы отопления.

Именно этот недостаток нередко заставляет хозяев отказаться от воды в пользу другого варианта - антифриза. Это вещество славится именно своей способностью спокойно переносить даже очень низкие температуры. В крайнем случае, антифриз просто превратится в гель, а по мере потепления снова разжижится и продолжит выполнять свои функции в том же объеме.

Это качество антифриза послужило росту его популярности в качестве теплоносителя. Конечно, без минусов не обошлось и здесь. Первый - это стоимость, которая гораздо выше, чем у воды. Второй - это токсичность. Дешевый антифриз на основе этиленгликоля способен вызвать отравление у всей семьи в случае протечки. А последние периодически возникают, поскольку «незамерзайка» очень текуча и способна просачиваться сквозь многие соединения, на первый взгляд кажущиеся надежными.

Впрочем, если отказаться от дешевого антифриза в пользу более дорогого, но с другим составом, то насчет отравлений и вредного влияния на окружающую среду можно не беспокоиться.

Кроме того, при выборе следует обращать внимание еще и на дополнительные компоненты, называемые присадками. Они призваны улучшить работу антифриза, но при этом некоторые из них рассчитаны на использование в трубах из определенного материала, на другие же «незамерзайка» может очень негативно повлиять.

Антифриз стоит выбирать в том случае, если вы живете в регионе с сильными и длительными заморозками. «Незамерзайка» просто спасает в подобных ситуациях, стабильно и надежно перенося тепло по дому. Если же проблема промерзания труб вам не грозит, то вода в качестве теплоносителя будет идеальным вариантом.

Выбор котла

Второй важной составляющей является котел, в котором происходит нагрев теплоносителя. Поскольку мы уже определились, что лучшим для отопления частного дома является жидкий теплоноситель, будь то вода или антифриз, поговорим о соответствующих видах оборудования. Котлы бывают следующих разновидностей:

  • газовые. Самый популярный вариант - в первую очередь, из-за низкой стоимости и высокой доступности газа. Кроме того, такой котел экономичен в работе и не требует сложного обслуживания. Современные модели оснащены множеством датчиков, контролирующих работу системы, поэтому такое оборудование можно просто единожды поставить, настроить, а затем вспоминать о нем лишь при периодическом осмотре специалистом. Газ в котел может поступать из трех источников: магистрали, газовых баллонов и газгольдера. Конечно, оптимальным вариантом является первый, поскольку это и удобнее, и дешевле. Но в том случае, если регион вашего проживания не газифицирован, топливо придется покупать. Поставка в баллонах не слишком удобна, поскольку они обладают небольшим объемом, в связи с чем придется производить регулярную замену - примерно каждые 2–3 дня. Газгольдер снимает этот вопрос, поскольку в нем может храниться до 20 кубометров газа. Но к его установке есть определенные требования, связанные с техникой безопасности: в частности, установка этого оборудования допустима на расстоянии не менее десяти метров от дома;
  • жидкотопливные. В качестве топлива выступает, как правило, дизель. Он практически не токсичен, обладает очень высоким КПД и удобен в использовании. Недостаток заключается в высокой стоимости, а также в необходимости монтажа очистительного фильтра;
  • твердотопливные. Такие котлы работают на дровах, угле и других подобных вариантах. Процесс происходит за счет горения, что сразу дает неоспоримое преимущество - независимость от наличия электроэнергии. Кроме того, стоимость как топлива, так и котла не слишком высока. Но обслуживание оборудования довольно трудоемко, а отдача низкая, если сравнивать с выше описанными разновидностями. К тому же, для хранения дров или другого вида топлива необходимо много места - как правило, отдельное помещение. Естественно, чем больше дом, тем больше расход, поэтому для двухэтажного строения это все же не самый подходящий вариант;
  • электрические. Работают, естественно, от сети. В качестве преимущества можно назвать отсутствие необходимости делать запасы какого-либо топлива. Но зависимость от наличия электроэнергии, а также размер счетов на оплату услуг заставляют задуматься. Впрочем, если вы живете в каком-нибудь очень отдаленном регионе, куда сложно добраться для доставки газа, дров или другого топлива, электрический котел будет оптимальным вариантом. Но не забудьте запастить резервным генератором.

Существуют также комбинированные котлы. Они могут работать как на жидком топливе, так и на газе. Вы можете переключать режимы в зависимости от того, какое топливо у вас есть в наличии в данный момент. С одной стороны, это удобно. С другой - такое оборудование весьма габаритно, а также обладает немалой стоимостью.

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .

Отправим материал вам на e-mail

Автономные отопительные системы, которые используются в частных домах, обладают несомненными преимуществами перед централизованными системами: они управляемы и экономичны. Только хозяева частных домов могут самостоятельно регулировать интенсивность нагрева, подключать дополнительные контуры и устанавливать тот тип радиаторов, который им нравится. Схема отопления 2-х этажного частного дома должна отвечать не только эксплуатационным требованиям, но и быть безотказной, экономичной, простой и долговечной.

Схема отопления частного дома

На выбор отопительной схемы влияет главным образом площадь обогреваемых помещений, то есть общая протяженность трубопровода. Основная задача любой отопительной системы – равномерный обогрев помещений на всей протяженности трубопровода. Если в организовать такую систему не составляет большого труда, то в коттеджах с двумя уровнями для решения этой же задачи нужно произвести серьезные расчеты.

Любая отопительная система состоит из главных элементов:

Видео: схема отопления двухэтажного дома

Системы с установкой циркуляционного насоса

Любая схема отопления 2 х этажного частного дома должна обеспечивать постоянную циркуляцию теплоносителя по системе. При этом эффективность и скорость обогрева помещений напрямую зависит от уровня гидравлического давления в трубах. Очевидно, что самым простым решением этой задачи является циркуляционный насос.

Насосные схемы хороши тем, что при помощи небольшого и экономичного насоса в системе обеспечивается заданное давление, а горячая вода будет доставлена в любую точку контура независимо от его расположения. Энергопотребление такого прибора составляет от 25 до 50 Вт в час. Даже при ежедневной непрерывной работе в месяц счетчик намотает не более 40 кВт, что не влияет существенно на расход семейного бюджета. У такой схемы есть серьезный недостаток – она не работает в случае отключения электропитания. К сожалению, такие ситуации в России нередки, поэтому в зимний период необходимо иметь в своем распоряжении , чтобы не остаться вообще без тепла.


Системы, основанные на естественной циркуляции

Зная основы термодинамики, можно разработать такую схему отопления, что насос вовсе не понадобится. Такая схема основана на способности нагретой жидкости подниматься вверх. Расположенный на уровне первого этажа котел или печь нагревает воду, эта вода устремляется наверх, запуская процесс движения теплоносителя по системе замкнутого трубопровода.

В системах без циркуляционных насосов невозможно обеспечить высокое давление, ведь его уровень зависит от температуры жидкости. По этой причине системы с естественной циркуляцией имеют свои особенности:

  • для того, чтобы уменьшить сопротивление, диаметр труб должен составлять не менее 32 мм, это же касается трубок рабочих радиаторов;
  • максимальная высота водяной трубы, по которой горячая вода поднимается и поступает в отопительный контур, должна составлять не более 6 метров, то есть системы с естественной циркуляцией могут качественно обогревать не более двух этажей;
  • схема разводки должна быть максимально простой, если же протяженность труб велика, имеет смысл делать два контура;
  • без использования насоса не будут работать системы теплого пола , поэтому его контур должен быть подключен отдельно.


Достоинства и недостатки рабочих схем

Насосные системы имеют очевидные преимущества в виде постоянного режима работы, гарантии эффективности и простоты монтажа. Главный недостаток – энергозависимость оборудования. Схемы с естественной циркуляцией можно назвать по-настоящему автономными, однако таким образом удастся обогревать ограниченную площадь, а процесс обогрева будет занимать значительно большее время. Монтаж таких систем – сложное и кропотливое дело, предварительный расчет должен быть выполнен очень точно.

Существуют различные альтернативные схемы, среди которых комбинированная, когда один из контуров снабжается циркуляционным насосом. Это сложные системы, которые используются в домах большой площади, для жилого двухэтажного дома они редко бывают целесообразны.

Виды разводки и способы расчета

Для расчета систем отопления необходимо учитывать многие факторы, в том числе:

  • площадь дома;
  • расчетные значения температуры воздуха внутри и снаружи, требуемую влажность;
  • материалы, из которых построен дом и качество теплоихоляции;
  • количество окон и интенсивность естественного солнечного освещения.

В соответствии с указанными параметрами по таблицам СНиП можно рассчитать требуемую мощность котла и требуемое давление в системе.

Распространенные принципиальные схемы

Для небольших по площади домов в один или два этажа подойдут наиболее простые однотрубные схемы, которые легко монтируются и рассчитываются, могут работать без насоса, однако считаются наименее эффективными.


Усовершенствованная схема – так называемая «ленинградка» — система, в которой каждый радиатор подключен по параллельной схеме, а регулировочные вентили позволяют более эффективно расходовать тепло и перенаправляют горячую воду.

Принцип работы двухтрубной системы состоит в том, что нагретая вода подается ко всем радиаторам одновременно, а ее температура одинакова на каждом входе. Охлажденная вода отводится по трубе обратки, которая также является общей.

Существуют схемы с нижней и верхней подачей. В первом случае вода, поднимаясь по стояку наверх, снабжает сначала первый этаж, а затем второй. При верхней системе все наоборот: нагретая вода поднимается по общему стояку и затем подается в радиаторы верхних этажей, охлаждается и возвращается обратно.

Схемы с открытым и закрытым расширительным бачком

Расширительный бак в отопительной системе играет роль регулятора уровня воды, а также страхует систему от перепадов давления. Расширительный бачок обычно устанавливают в самом холодном месте системе – на трубе обратки. Он должен располагаться в отапливаемом помещении, чтобы исключить промерзание воды в нем в зимний период.