Отопление двухэтажного частного дома своими руками — схемы

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;
• Схемы подключения радиаторов.

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.

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.

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.

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.

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.

Схема отопления двухэтажного дома – выбираем и делаем лучшую систему обогрева!

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.

Виды сетей отопления для двухэтажных строений

Одноэтажный дом обогреть проще, не требуется особо сложных расчетов и материалов уходит меньше. Но и отопление двухэтажного дома бывает разным, классифицируется по многим показателям. В частности, различаются сети открытые и закрытые, по типу циркуляции воды есть принудительные и гравитационные.

Особенности открытой и закрытой системы

Вид определяется типом расширительного бака. Эта емкость устанавливается вне зависимости от типа системы и предназначается для сбора избытков объема теплоносителя. В процессе нагревания объем воды увеличивается, что повышает давление в магистрали. Чтобы не перегружать сеть, нужен расширительный бак – емкость соберет избыток объема воды. При остывании теплоносителя его объем снижается, давление падает – тут тоже пригодится расширительный бак, из него подается порция теплоносителя, давление нормализуется. В открытой сети устанавливается бак открытого типа, в закрытой – герметичного.

Вся схема состоит из следующих элементов:

• котел нагрева;
• трубопроводы подачи и обратной циркуляции теплоносителя;
• расширительный бак;
• батареи;
• циркуляционный насос;
• группа безопасности.

Особенности систем по типу классификации:

1. В открытую систему устанавливается открытый расширительный бак. Емкость может быть простым ведром с крышкой или без нее, устанавливают в самой высокой точке схемы. Врезается в трубопровод подачи, оснащается входным патрубком для подключения к магистрали. Мастера дополняют бак отводами для перелива и патрубками для доливания воды – эти детали нужны для компенсации избытка жидкости и дополнения при испарении.

1. Закрытая сеть подразумевает установку герметичного расширительного бака мембранного типа. Производители предлагают котлы, уже оборудованные баками, но бывают нагреватели и без них. В последнем случае емкость ставят на обратный контур до насоса. Герметичный бак поделен мембраной на две половины – одна для воздуха, вторая для воды. При нагреве теплоносителя его объем увеличивается, мембрана смещается в сторону воздушной камеры. Как только вода остывает, давление падает, и мембрана давит на воду, корректируя уровень давления до нормального показателя.

Герметичный расширительный бак устанавливается в любой точке сети, но лучше сразу за котлом. Открытые системы чаще всего с гравитационной транспортировкой воды, но в двухэтажных домах удобнее интегрировать в сеть насос, чтобы обеспечить нормальную циркуляцию теплоносителя. Его монтируют с фильтром для очистки воды на контуре обратного тока жидкости.

В закрытые системы отопления интегрируется группа безопасности из предохранительного клапана, воздухоотводчика и манометра. Клапан срабатывает при возникновении перегрузки сети. Воздухоотводчик сбрасывает скопления кислорода в трубопроводах. Манометр совмещается с термометром – это поможет регулировать интенсивность нагрева воды и устанавливать нужный уровень температуры в доме.

Характеристики сетей с принудительной и естественной циркуляцией

Система отопления двухэтажного частного дома классифицируется по типу перемещения жидкости. Бывает гравитационной, принудительной.

Гравитационная или самотечная сеть отличается естественной транспортировкой жидкости по трубам и радиаторам. Циркуляция поддерживается за счет разной плотности нагретого и холодного теплоносителя. Плотность горячей воды выше, она быстрее продавливает трубы, уложенные с наклоном в сторону контура обратного тока. Котел устанавливается в нижней точке схемы, чтобы вода не встречала сильного гидравлического сопротивления. Уровень наклона до 10 мм на каждый метр трубы. На подающем контуре от котла ставится высокий разгонный стояк (размещение вертикальное).

Если котел для системы закрытого типа уже оснащен баком и насосом, дополнительно оборудование не докупается. При перебоях с подачей электричества насос устанавливается на байпас, чтобы сеть была универсальной и работала при отсутствии электропитания.

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.

Схема с естественной циркуляцией

Данный вид отопления аналогичен системе с принудительной циркуляцией. Отличием в работе является отсутствие циркуляционного насоса. Для повышения эффективности схемы используют гладкие трубы большого диаметра.

• Низкая стоимость монтажных работ и оборудования.
• Отсутствие затрат на электроэнергию (в том случае, если котел газовый).
• Лучший вариант для домов, удаленных от городской черты. Система не использует электроэнергию для циркуляции теплоносителя по контурам.
• Возможность работы на любом виде топлива.
• Длительный срок эксплуатации. Возможна работа до 40 лет без проведения капительных ремонтов.

• Небольшой радиус действия (не более 30м).
• Медленный прогрев комнат.
• Большие затраты топлива на запуск системы.
• Невозможность регулировки температуры теплоносителя.
• Частые завоздушивания радиаторов.
• При установке расширительного бака в неотапливаемом помещении существует вероятность его промерзания.

Состав оборудования при естественной схеме:

• Котел.
• Радиаторы.
• Предохранительный клапан.
• Система труб (прямая и обратная).
• Расширительный бак. Обеспечивает постоянное давление в системе.

Схема с естественной циркуляцией

• При повышении температуры давление теплоносителя изменяется.
• Холодные слои выталкивают горючую жидкость в систему.
• По достижении самой высокой точки системы вода самотеком пускается по трубопроводам.
• Охлажденный теплоноситель также самотеком поступает в котел по обратному контуру.
• Благодаря трубам, расположенным с уклоном обеспечивается естественная циркуляция теплоносителя.

Обратите внимание! Уклон прямого контура идет по направлению к радиатору, для обратки уклон устанавливается в сторону котла. Правильно выполненные уклоны обеспечиваю отвод пузырьков воздуха в расширительном бачке.. Меры для обеспечения стабильной работы системы

Меры для обеспечения стабильной работы системы

• Уклон горизонтальных участков должны быть большими из-за малой разности плотностей горячей и остывшей воды.
• Котел должен быть заглублен для того, чтобы выдержать оптимальный уклон обратного контура.
• Расширительный бак должен быть только открытого типа, т.к. для работы в системе не должно создаваться избыточное давление.

Различают два типа схем с естественной циркуляцией

• С верхней разводкой. Котел должен быть установлен в центре, разводка выполняется в обе стороны. Следует сооружать контуры длинно не более 20м для обеспечения высокой теплоотдачи.
• С нижней разводкой. В этом случае трубы подачи должны быть заложены рядом с обраткой, обеспечивая движение теплоносителя снизу вверх к радиаторам.

Для повышения КПД в схему включают воздушные трубопроводы для отведения воздуха из системы.

Общий принцип работы

Схема работы любой системы отопления заключается в преобразовании энергии сгоревшего газа, твёрдого (жидкого) топлива или электричества в тепловую. По трубам нагретая вода (антифриз) поступает в радиаторы, где отдаёт тепло в пространство.

Гравитационная система

Уклон труб при естественной циркуляции в отопительной системе

В основе функционирования лежат законы физики. Если контуры предусматривают естественное движение воды, то такая схема называется гравитационной.

Сделать контур тёплого пола в гравитационных системах без применения дополнительных насосов крайне трудно. Перепад труб в полу на несколько миллиметров приводит к завоздушиванию и прекращению движения теплоносителя.

Плотность нагретого теплоносителя ниже, чем холодного. За счёт разности плотности вода/антифриз из котла по подающему стояку (диаметр 60 – 80 мм) поднимается вверх. В верхней части всей системы устанавливают расширительный бачок открытого или закрытого типа.

По периметру помещений второго этажа прокладывают верхний контур разводки. Трубу диаметром 40-50 мм монтируют с уклоном 2 -3 см на метр длины. В местах установки радиаторов в разводку вваривают трубы диаметром 16 – 25 мм. По ним жидкость стекает в радиаторы. Затем теплоноситель поступает в батареи на первом этаже.

На уровне котла или немного ниже по периметру здания прокладывают нижний контур (обратку), в который собирается охлаждённая вода.

Обустроить гравитационную схему без дополнительных нагнетательных насосов можно при высоте от котла до верхней разводящей трубы не более 6 -7 м. Это высота двухэтажного дома.

Схема находит применение в местах, где часто отключают электроэнергию, необходимую для работы насосов. Газовые котлы в этом случае оборудованы энергонезависимым приборами безопасности.

Эта же схема нужна для систем с котлами на твёрдом топливе. В случае отключения электричества циркуляция прекращается, а дрова/уголь продолжают нагревать воду. Остановить работу твердотопливного котла можно только быстро убрав горящее топливо, что крайне проблематично. Возникает повышенное давление, способное разрушить трубы и радиаторы.

Система отопления теплый пол

Принцип подключения теплого пола
Стоит обратить внимание и на этот тип отопительной системы, который в последнее время стал очень популярным. Если решено отапливать все помещения теплыми полами, то придется учитывать нюансы, о которых шла речь выше

Независимо от того, радиатор установлен в помещении или теплый пол, трубная подводка выбирается с учетом равномерного распределения теплоносителя и экономичности монтажных работ.

Такое совмещение получается редко, особенно, когда стоит вопрос отопления большого дома. В этом случае использовать последовательное подключение каждой комнаты нецелесообразно. Может случиться и так, что в последних комнатах тепла не будет хватать. И даже нанос в этом случае не спасет.

Поэтому рекомендуется использовать двухтрубную систему, а теплыми полами обустраивать комнаты, где проблематично или экономически невыгодно устанавливать радиаторы. Тем более что на теплые полы можно пустить обратку.

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.

Варианты разводки

Мы приведем все возможные принципиальные схемы водяного отопления одноэтажного дома; однако автор настойчиво рекомендует отказаться от двух из них в пользу третьей. Обоснование? Давайте все-таки начнем со знакомства.

Двухтрубная

Схема двухтрубной системы отопления одноэтажного дома выглядит так:

• По периметру дома(под полом или в жилом помещении) проходят два трубопровода — подающий и обратный.
• Радиаторы, регистры, фанкойлы или конвектора врезаны в них в качестве перемычек, создавая своего рода короткое замыкание.

Понятно, что вода будет стремиться циркулировать через ближние к циркуляционному насосу отопительные приборы. Чтобы дальним тоже досталось тепло, система отопления балансируется: проход воды через часть батарей ограничивается дросселями.

Недостатка у этой схемы видится два:

1. Неоправданно большой расход труб.
2. Опасность разморозки без балансировки.

Достаточно любопытному ребенку открыть до отказа ближние дроссели — и через небольшое время циркуляция в дальних батареях уменьшится до нуля. Автору доводилось восстанавливать двухтрубные системы отопления после таких событий: и трубы, и радиаторы были разорваны льдом.

Двухтрубное отопление. Можно и так, но есть более простой и надежный вариант.

Эта схема системы отопления одноэтажного дома выглядит так:

• На прямом и обратном трубопроводе монтируются коллекторы — гребенки с дросселями на каждом отводе.
• От каждой пары отводов (одного с подачи и одного с обратки) идет пара труб к батарее.

В плане регулировки, ее возможностей и удобства такая схема выше всяких похвал. А вот с монтажом все хуже: вы столкнетесь с необходимостью прятать в стяжку пола или за фальшстенами не меньше полудюжины труб. Чаще — куда больше. Разумеется, их суммарная стоимость тоже не порадует.

Простой и дешевой лучевую разводку точно не назовешь.

Однотрубная

Простейшая схема однотрубной системы отопления для одноэтажного дома, так называемая ленинградка, монтируется так:

По периметру дома пускается труба большого диаметра (не меньше ДУ32. Больше — лучше).

Трубу монтируют внутри жилого помещения: тогда все тепло, которое отдается ее поверхностью, послужит обогреву помещения. Причем там, где это больше всего нужно — у внешних стен. Со стороны подачи разводка должна быть несколько выше, чем там, где к котлу возвращается обратка.

1-котел. 2-расширительный бак. 3-регистры отопления.4-дроссели. 5-обводка входной двери. 6-сброс. Стрелки показывают уклон труб. Эта схема обеспечивает естественную циркуляцию.

В закольцовку трубой меньшего диаметра (обычно ДУ20) врезаются радиаторы или конвектора. На подводках желателен монтаж дросселей и отсекающих отопительный прибор вентилей; воздушник в верхней пробке тоже не помешает. Однако эта схема отопления одноэтажного дома позволяет запустить тепло и без дополнительной арматуры.

Дроссели полезны, чтобы выровнять температуру радиаторов вдоль кольца; воздушники стравят воздух, который без них будет вытеснен водой в верхнюю часть отопительного прибора и несколько уменьшит эффективность теплоотдачи.

Что мы получаем?

• Описанное отопление одноэтажного частного дома своими руками монтируется очень быстро и с минимальными затратами.
• Тепло не теряется: все коммуникации находятся внутри жилых комнат.
• При остановке циркуляционного насоса движение теплоносителя замедлится, но не остановится. Теплового расширения воды достаточно для продолжения циркуляции.

Ключевой момент здесь — диаметр кольца по периметру дома. Чем он меньше, тем медленнее естественная циркуляция воды.

Составляющие отопительной системы

Для устройства отопления двухэтажного дома потребуются все те же элементы, что и в одноэтажном варианте:

• котел, в зависимости от типа – с дымоходом или без (устройство дымохода для твердотопливного котла);
• расширительный бачок;
• насос (установка насоса в систему отопления частного дома);
• распределительный коллектор;
• управляющая автоматика (виды автоматики для газовых котлов отопления);
• отопительные приборы (батареи, теплые полы, все вместе);
• трубы и арматура для них;
• дополнительное оборудование: стабилизатор напряжения (что такое стабилизаторы напряжения для котлов отопления), вентиляция и т.д.

Чтобы сделать схемы отопления частного двухэтажного дома своими руками нужно знать, что они подразделяются по нескольким признакам: с естественной и принудительной циркуляцией, с верхней и нижней разводкой, вертикальной и горизонтальной, а также по количеству направлений: однотрубная, двухтрубная, лучевая (коллекторная). Если кроме отопления котел отвечает за поставку горячей воды, добавляется еще один контур – ГВС.

Работа схем с принудительной циркуляцией

Ускорить движение теплоносителя можно с помощью циркуляционных насосов
Для принудительного движения теплоносителя используют циркуляционные насосы.

Насос врезают в месте соединения «обратки» и котла — здесь теплоноситель уже охлаждён и насос работает в щадящем режиме. На выходе из нагревателя температура теплоносителя достигает 80 – 100 градусов, что резко снижает ресурс оборудования. В котлах со встроенным насосом всё подключено по правильной схеме.

Схема движения воды работает по следующему алгоритму:

1. После подачи питания включается насос и приводит в движение теплоноситель.
2. Котёл нагревает воду/антифриз, а давление, создаваемое насосом, выдавливает теплоноситель в контуры.
3. Горячая вода по трубам подаётся к радиаторам, где охлаждается, нагревает воздух и поступает в трубы «обратки».
4. Процесс переходит в циклическое состояние.

Разработаны и на практике применяют отличные друг от друга схемы разводок, оптимально подходящие для разных условий эксплуатации.

Двухтрубные схемы

Разница между однотрубным и двухтрубным подключением
При обустройстве больших зданий используют именно двухтрубную схему. Радиаторы подключают параллельно. По расположению подающих труб различают схемы с верхней и нижней разводкой.

• не требует сложных расчётов и подбора диаметров труб;
• независимая регулировка теплоотдачи каждого радиатора, что позволяет устанавливать температуру в каждом помещении и экономить энергоресурсы;
• простая настройка и запуск в эксплуатацию;
• мощность насосов невелика;
• отсутствуют значимые потери давления в начале и конце контуров;
• температура теплоносителя примерно одинакова во всех радиаторах контура;
• перекрыв краны подачи и слива, батарею можно снять для замены или ремонта, не выключая всего отопления;
• минимальное гидравлическое сопротивление трубопроводов.

Недостатком считают повышенный расход труб (на подачу и обратку). Учитывая стоимость полипропиленовых труб, удобство в монтаже и ремонте, этим минусом можно пренебречь.

Схема со встречным движением теплоносителя – тупиковая

Тупиковая схема носит другое название — со встречным движением теплоносителя. Схема разделена на участки. По трубе от котла до самой дальней батареи поступает нагретый теплоноситель, который по обратной трубе возвращается в котёл. Популярность придаёт простота понимания, но требуется грамотный расчёт и настройка системы. Чем дальше от котла, тем тоньше должны быть трубы. После запуска проводят регулировку каждого радиатора отсекающими вентилями. Неправильная регулировка может привести к тому. Что весь теплоноситель будет проходить через один радиатор, остальные останутся холодными.

Петля Тихельмана работает при попутном движении теплоносителя

Петля Тихельмана работает при попутном движении теплоносителя. Разводку проводят трубами одного диаметра. Давление и температура теплоносителя в каждом из радиаторов одинакова, что упрощает балансировку. Регуляторами можно точно установить температуру в каждой отдельно взятой комнате.

Требования к схеме:

• Длина контура до 35 м.
• На протяженных участках используют трубы больших диаметров (40 – 60 мм) и не устанавливают терморегуляторы, так как они становятся бесполезны.
• Периметр длиной свыше 30 м делят на несколько зон и монтируют лучевую разводку. Её же называют коллекторной. Стоимость большего количества труб компенсируется их меньшим диаметром. Для «питания» одного радиатора достаточно трубы 16 мм.

Каждый радиатор в таком варианте легко отрегулировать на нужную теплоотдачу.

Однотрубные схемы

При однотрубной схеме последние радиаторы не получают достаточно тепла
Схемы однотрубного отопления оптимальны для одно- и двухэтажных зданий с числом батарей отопления в одном контуре до 5. Большее количество потребует точной настройки. Разветвления могут снижать давление в трубах и некоторые радиаторы не получат достаточного для нагрева теплоносителя.

Схемы позволяют осуществить верхнее или нижнее подключение. Во втором случае трубопровод можно скрыть под полом. Учитывают, что это немного снизит теплоотдачу радиаторов, так часть энергии расходуется на обогрев стяжки.

Однотрубные варианты делают с открытым или закрытым расширительным бачком.

К недостаткам схемы относят трудности при замене радиаторов. Для сохранения работоспособности на место снятой батареи сразу необходимо устанавливать перемычку, иначе настройка системы будет нарушена. По этой же причине между входом и выходом теплообменника монтируют байпасы из труб меньшего диаметра.

Одной из популярных схем является «ленинградка». Для подключения используют диагональную (перекрёстную) или боковую (одностороннюю) схемы.

Двухтрубная система отопления для 2-этажного дома

По-настоящему комфортных условий проживания можно достичь лишь при установке двухтрубной обогревательной системы. Ее конструкция позволяет регулировать температуру в отдельных помещениях и экономить энергетические ресурсы.

Как работает схема с двумя магистралями?

В отличие от однотрубной схемы, двухтрубная состоит из пары магистралей с различным назначением: одна из них подает теплоноситель, вторая выводит обратно. Подключение радиаторов производится не в последовательном порядке, а параллельно. Один контур, с нагретым теплоносителем, отходит от стояка к радиаторам обоих этажей, второй монтируется к выходу котла и также разводится на оба этажа.

Радиаторы снабжены термостатическими клапанами, позволяющими выставлять комфортную температуру. При желании можно снизить интенсивность нагревания частично или полностью перекрыть поступление воды в прибор.

Часть устройств принципиально врезают в обратку, например, перед котлом традиционно монтируют мембранный бак, регулирующий давление, насос циркуляционного типа и предохранительный клапан

В современных 2-этажных домах применяют двухтрубные конструкции, так как они гораздо эффективнее однотрубных:

• уменьшают потери давления;
• не требуют мощного насоса;
• сохраняют температуру теплоносителя одинаковой для каждого радиатора;
• позволяют использовать внутри одной системы множество различных тепловых устройств (например, радиаторы, конвекторы и «теплый пол»);
• дают возможность производить ремонт и замену деталей без ущерба для общего функционала.

Главным недостатком является сложность самостоятельной установки – во время сборки консультация и контроль профессионалов обязательны.

Удачные решения устройства двухтрубной системы

Существует множество воплощений разнообразных схем, но при составлении проекта следует отталкиваться от индивидуальных требований.

Простейшая схема для обустройства обогревательной системы в 2-этажном доме. Для нее характерны следующие пункты: 2 контура для отопления и производства ГВС, жидкий теплоноситель, принудительная циркуляция (+)

Ряд универсальных схем подходят для обеспечения теплом домов различной площади и этажности.

Подробная схема двухтрубной разводки для одноэтажного дома с полностью оборудованным цокольным этажом. Проблема теплоизоляции пола в подвале решена подключением водяной системы «теплый пол»

Если установить дополнительное оборудование, например мембранный бак, возможности системы обогрева расширятся.

А и Б – два варианта устройства разводки, верхнего и нижнего типа. Дополнительное оборудование: расширительный бак, краны Маевского, воздушная линия (+)

На следующей схеме объединены три наиболее востребованных схемы разводки.

1 уровень – тупиковая разводка с параллельным монтажом обоих контуров; 2 уровень – встречная разводка, характеризующаяся двухсторонним радиаторным подключением; 3 – коллекторная разводка с улучшенной балансировкой

Все указанные схемы подходят для отопления 2-этажного здания.

Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

В одноэтажном частном доме может быть устроена любая отопительная схема из вышеперечисленного списка. Если здание имеет небольшую площадь (около 70 м2), то в нем будет хорошо работать и однотрубная система с принудительной циркуляцией – ленинградка. Она представляет собой одну магистраль, проходящую через все помещения и возвращающуюся обратно к котлу. Радиаторы подключены к ней один за другим, как это изображено на рисунке:

Эффективная работа однотрубной схемы зависит от количества отопительных приборов, оптимально их должно быть 4, максимум – 5. Если попытаться навесить на одну магистраль 6 или более батарей, то последние из них останутся практически холодными. В том и состоит принцип действия ленинградки: каждый радиатор получает теплоноситель разной температуры. Она понижается от первого прибора к последнему, потому что остывшая вода смешивается в трубе с горячей.

Подобных недостатков лишена двухтрубная и коллекторная схема для обогрева одноэтажного дома. Все радиаторы получат одинаково горячую воду, да и диаметр труб в этом случае будет меньше. При двухтрубной разводке горячий теплоноситель поступает к батареям по одной магистрали, а холодный идет к котлу по другой. Причем прокладывать их можно рядом, при необходимости скрывая под полом или за фальшстеной. Пример подобной схемы показан ниже:

В коллекторной двухтрубной системе с насосом, обеспечивающим принудительную циркуляцию, трубы проложены к каждому радиатору индивидуально. Распределительный узел – коллектор располагается в удобном месте дома, а трубы прячутся под полами. Принципиально схема выглядит следующим образом:

Теплые полы отличаются от предыдущего способа отопления тем, что к коллектору вместо батарей подключены греющие контуры из труб, замоноличенных в стяжке пола. Это самая дорогая из всех, но и наиболее экономичная и эффективная система с использованием принудительной циркуляции.

Идеальный вариант обогрева жилья – система с двумя трубопроводами

Такая схема отопления двухэтажного дома лишена большинства «минусов», которые имеет однотрубная конструкция. Правда, для ее монтажа требуется больше труб и других материалов. Но организация качественного отопления частного строения, несомненно, важнее.

Двухтрубная система функционирует по следующей схеме: по одной магистрали теплоноситель идет вверх, а по другой – возвращается. Для выполнения такой схемы своими руками допускается применение любых труб и типов отопительных батарей. Радиаторы при этом подключают по-разному. Если трубопровод «спрятан» под пол либо обе трубы магистрали расположены под батареей, обратку и сам теплоноситель подключают к нижним радиаторным патрубкам.

Схема подключения радиаторов

Эффективность теплоотдачи нагревательных элементов в этом случае может быть не очень высокой, так как верхний участок батареи не всегда прогревается. Не рекомендуется использовать такую схему подсоединения труб водяного обогрева, если устанавливаются радиаторы из чугуна. Лучше в данной ситуации использовать более современные панельные батареи.

Второй способ – обратка подсоединяется снизу, а теплоноситель – сверху (с одной стороны). При таком способе подключения двухтрубная разводка функционирует намного эффективнее. Но она не подходит для батарей с большим количеством (свыше 15) секций – теплопотери при наличии 16 и более секций становятся критичными.

Подключения 2-х трубной разводки

Наиболее популярными являются проекты обогрева частного жилища в два этажа, в которых используется перекрестный (диагональный) способ подключения труб своими руками:

• с одной стороны (сверху) к радиатору подходит теплоноситель;
• обратка подсоединяется с другой стороны снизу.

Двухтрубная разводка в частном доме позволяет выполнять перекрытие СО на одном из ее участков в любой момент. При этом остальные комнаты в коттедже продолжают обогреваться в прежнем объеме. Желательно, чтобы двухтрубная система была выполнена с принудительной, а не естественной циркуляцией (ЕЦ) горячей воды. О различиях между видами циркуляции мы расскажем дальше.

Для двухэтажного дома

Для двухэтажной застройки необходимо применение более сложных отопительных схем. Эффективно построенная система позволяет поддерживать уютную и комфортную атмосферу в доме.

При минимальных теоретических знаниях и практических навыках ремонтных работ возможно самостоятельно соорудить двухконтурную систему отопления в двухэтажном доме.

Схема с естественной циркуляцией для двухэтажного дома

Коллекторная

Преимущества двухконтурных коллекторных систем для коттеджей

• Равномерное распределение теплоносителя в радиаторы непосредственно из котла.
• Минимальные потери давления и температуры.
• Возможность использовать мощные циркуляционные насосы.
• Осуществление настройки и ремонта отдельных элементов без отрицательного влияния на всю систему.

Большой расход материалов.

Важно знать! Подключение дополнительных элементов («теплый пол», полотенцесушители, массажные ванны) возможно, как во время монтажа основной части, так и при очередном ремонте. Наиболее целесообразным является проектирование системы отопления при возведении дома, т.к

в этом случае сеть отопления имеет самый высокий КПД (выбирается наиболее удачное место расположения котла, радиаторов и трубопровода).

• Котел.
• Радиаторы.
• Автовоздушник
• Балансировочный, предохраниельный и термостатический клапан.
• Мембранный расширительный бачок.
• Запорная арматура.
• Механический фильтр.
• Манометр
• Циркуляционный насос.

Особенностью отопления, как и в одноэтажных постройках, является наличие двух контуров – подающего и обратного трубопроводов. Подключение радиаторов происходит параллельно. Наиболее целесообразно подвод осуществлять в верхней части, а отвод – в нижней. Направление жидкости по диагонали создает равномерный прогрев и большую теплоотдачу теплоносителя.

Пример собранного коллектора

Для регулировки температуры используют также термостатические клапаны, расположенные на радиаторах. С их помощью легко ограничить температуру в отдельной комнате или перекрыть подачу тепла вовсе. Исключение таким образом радиатора не влияет на эффективность работы системы в общем.

Для равномерности потока теплоносителя на радиаторах устанавливают балансировочные клапаны.

Предохранительный клапан, при возникновении избыточного давления, сбрасывает жидкость в расширительный бак. При значительном снижении напора в системе происходит забор рабочей жидкости из мембранного бачка.

Циркуляционный насос включен в схему для поддержания необходимой скорости потока теплоносителя.

Принцип работы системы

• Рабочая жидкость поступает в подающий трубопровод.
• После удаления избытка воздуха (посредством автоматического клапана) подогревается и подается в вертикальные стояки. Где происходит разделение подачи для первого и второго этажей.
• После прохождения через радиаторы возвращается по обратному контуру к котлу.

Важно знать! Обратка (обратный трубопровод) подключается к другому входу котла. Разделяется аналогично подающему контуру.. Данная схема может применяться в системе с искусственной и естественной циркуляцией при использовании дополнительного оборудования: насосов, теплообменников, расширительных бачков

Данная схема может применяться в системе с искусственной и естественной циркуляцией при использовании дополнительного оборудования: насосов, теплообменников, расширительных бачков.

Двухтрубная система при внедрении коллекторной схемы является лучшим решением для отопления двухэтажных домов. Несмотря на трудоемкость и высокие финансовые затраты такое отопление окупается за несколько сезонов.

Принципы построения

Двухтрубная система отопления

Схемы отопления в двухэтажных домах строятся на базе общих элементов конструкции.

В составе обязательно присутствуют:

• котёл-теплогенератор: электрический, газовый, на твёрдом или жидком топливе;
• теплообменники-радиаторы;
• система трубопроводов от котла к батареям;
• схема автоматики и защиты;
• расширительный бачок;
• теплоноситель;
• регулировочная аппаратура.

В современных газовых и электрических нагревателях автоматика и расширительный бачок встроены в конструкцию. Для твердотельных нагревателей делают защитную обвязку.

Элементы конструкции

Элементы отопительной системы

В продаже встречаются котлы, способные работать на двух видах топлива — в контуры газового или дровяного обогревателя в этом случае встроены электрические трубчатые нагреватели (ТЭНы).

Автоматика нагревателей позволяет перезапустить обогрев после отключения без участия пользователя или в ручном режиме. Схемы защиты своевременно отключают подачу энергоносителя при аварийных режимах работы (перегрев теплоносителя, превышение давления в системе). Обязательны такие устройства в газовых котлах. При отключении закрывается клапан и при возобновлении снабжения газ не поступит в помещения.

Трубопроводы выполняют из стальных, медных, металлопластиковых или полипропиленовых изделий. Последний вариант предпочтителен по затратам денег, экономит время на монтаж. Для сварки используют недорогие паяльники, стоимостью от 800 рублей. Фитинги, переходники с пластика на металлическую резьбу доступны по цене.

Расширительный бак — обязательный элемент системы отопления. При нагреве вода расширяется и излишки поступают в резервную ёмкость.

Если внутренняя часть устройства сообщается с воздухом, схему называют открытой. Если резиновая мембрана расширительного бачка не имеет соединения с воздухом, контуры будут закрытыми.

К прочности теплообменников в частном доме высоких требований не предъявляют. Максимальное давление в трубах не превышает 2 – 3 Атм. Такое давление выдерживают даже чисто алюминиевые радиаторы, которые могут разрушиться в системах централизованного отопления, где давление достигает 14 – 15 Атм.

Чем отличается двухконтурный котел

Принципиальное отличие от одноконтурных аналогов — лишь в том, что тепло сгорания топлива может быть использовано не только для поддержания температуры теплоносителя в контуре отопления, но и для нагрева горячей воды для хознужд.

Уточнение: одноконтурные котлы тоже могут использоваться для нагрева воды в накопительной емкости путем косвенного нагрева — когда теплоноситель отдает часть своего тепла, проходя через вторичный теплообменник внутри теплоизолированной емкости. Ключевое отличие двухконтурного котла — в непосредственной передаче тепловой энергии от сгорающего топлива горячей воде.

Технические детали того, как реализована передача тепла в разных моделях котлов, нам не очень интересны. С точки зрения проектирования отопительной системы важна лишь одна особенность двухконтурного котла: когда расходуется горячая вода, теплоноситель перестает нагреваться.

Что это означает в практическом плане?

Для хорошо утепленных домов большой площади режим работы котла неважен вообще. Схема отопления с двухконтурным котлом будет точно такой же, как с одноконтурным. Дело в том, что дом имеет тепловую инерционность, и весьма большую.

Даже если котел будет в течение двух часов работать только на нагрев горячей воды (что в реальной жизни бывает крайне редко), температура в помещении изменится максимум на один-два градуса.

Если частный дом имеет небольшой объем внутренних помещений и/или плохо утеплен, становится важной тепловая инерционность системы отопления. Сами радиаторы и теплоноситель в контуре должны остывать по возможности долго

Результат достигается подбором радиаторов с большим внутренним объемом и увеличенным диаметром труб контура отопления. Наконец, если в силу каких-то причин планируется ОЧЕНЬ объемный и длительный расход горячей воды — от самой идеи двухконтурного котла лучше отказаться в пользу комбинации одноконтурного и нагревательной колонки. Никакая схема отопления не сможет обеспечить постоянную температуру в доме, если большую часть суток теплоноситель не нагревается.

Котел греет или теплоноситель, или горячую воду. Одновременная работа двух контуров невозможна.

Еще на один важный момент, вероятно, стоит обратить внимание. Систему с естественной циркуляцией проектировать с двухконтурным котлом не стоит

После прекращения нагрева теплоносителя циркуляция в системе отопления очень быстро остановится. Ее возобновление займет весьма продолжительное время; в процессе повторного прогрева радиаторы в контуре будут нагреты очень неравномерно. Несколько таких циклов в течение дня сделают распределение температур в доме просто некомфортным.

Впрочем, ситуация изначально несколько надуманная просто потому, что большая часть современных двухконтурных котлов комплектуется циркуляционными насосами.

Однако: при проектировании системы отопления для одноэтажного дома не будет лишним заложить в проект возможность работы отопления за счет естественной циркуляции. Просто на случай длительного отключения электричества.

Преимущества и недостатки каждой системы

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

Система с естественной циркуляцией

Для данной системы присущи следующие преимущества:

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

К недостаткам данной схемы относят:

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

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

Однотрубный вариант

К преимуществам однотрубной схемы относятся:

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

Из недостатков следует отметить:

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

Двухтрубная схема

Для двухтрубной схемы характерны следующие преимущества:

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

Однако имеются у такой системы и недостатки:

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

Коллекторная система

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

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

Напольный вид обогрева

К преимуществам такого типа отопления относятся:

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

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

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

Типы разводки при двухтрубной системе

Вне зависимости от того, какой именно тип двухтрубной отопительной системы вы выберете для собственного дома, есть еще одна система разделения ее – по принципу организации разводки. На фото можно увидеть две разных схемы разводок. Каждая имеет свои преимущества и недостатки двухтрубной системы отопления.

Нижняя разводка. При ней прокладка трубопровода с горячим теплоносителем производится в подвальном или же цокольном помещении. Допускается также прокладка труб в подполе. При таком типе прокладки следует учитывать, что трубы для возвращения отработанного теплоносителя обратно к котлу должны быть расположены еще ниже. Использование принципа горизонтальной разводки предусматривает необходимость некоторого углубления котла – только в таком случае вода будет перемещаться от радиаторов к нагревательному элементу максимально быстро. Кроме того, существует необходимость подключения к контуру дополнительной линии – воздушной. С ее помощью можно будет удалять и системы воздух.

Нижняя разводка

Верхняя разводка. Для ее сооружения необходимо располагать расширительный бачок в самой верхней точке трубопровода. Там же проводится и разветвление системы. Являясь более практичной, верхняя разводка не может быть установлена в строениях, в которых отсутствует чердак.

Однако есть некоторые требования, которые непременно следует учитывать. В частности, для домов, в которых смонтирована двухтрубная вертикальная система отопления, наиболее целесообразным является применение нижней разводки. Это объясняется тем, что двухтрубное отопление с нижней разводкой позволяет с максимальной пользой использовать давление, которое возникает в системе при довольно большой разнице теплоносителя и отработанной жидкости. Конечно же, если архитектурные особенности здания не позволяют использовать нижнюю разводку, допустимо применение верхней.

Следует учитывать, что применение верхней разводки и для поставки теплоносителя к радиаторам, и для возвращения обрата в котел – не лучшее решение, поскольку возможно скопление шлама в нижних элементах системы.

Еще одним принципом разделения является направленность течения теплоносителя. Согласно этому критерию, система может быть:

• прямоточной. В таком случае направление движения теплоносителя и обрата совпадают.
• тупиковой. В случае использования такой схемы, как двухтрубная тупиковая система отопления, горячий и отработанный теплоноситель движутся в разных направлениях.

Современные системы могут быть оснащены специальным насосом, благодаря которому происходит более активное перемещение теплоносителя. Вместе с тем, достаточно часто используются и системы с естественной циркуляцией, при которых дополнительное оборудование не применяется. Если предполагается использование двухтрубной системы в двухэтажном доме, то такое двухконтурное отопление непременно следует оборудовать насосом.

Система отопления с циркуляционным насосом

А вот при монтировании отопительной двухтрубной системы в одноэтажном помещении можно обходиться без насоса, используя для естественного перемещения теплоносителя некоторые законы физики

При этом важно учитывать, что для более активной естественной циркуляции теплоносителя необходимо прокладывать отопительные трубы с уклоном, направленным в сторону нагревательного котла

Для систем с принудительной циркуляцией он необходим на случай непредвиденного отключения электроэнергии или поломки насоса. В таком случае уклон позволяет теплоносителю циркулировать естественным образом.

Однотрубная система обогрева для коттеджа – может, выбрать ее?

Самой простой считается СО под названием «Ленинградка». Она была очень популярной в советские времена благодаря тому, что делала владельца загородного коттеджа полностью независимым от центральной системы отопления. «Ленинградка» – это экономичная однотрубная схема обогрева, которую несложно сделать своими руками. Такая СО работает с газовым котлом и с электрическим, с печами из кирпича, куда загружают торфяные брикеты, дрова, уголь.

СО «Ленинградка» для частного дома

«Ленинградка» дает возможность в два раза уменьшить количество труб, необходимых для организации обогрева жилья, по сравнению с двухтрубной системой. К другим ее достоинствам относят:

• малую трудоемкость монтажа (как было сказано, все можно сделать своими руками) и его «бюджетность»;
• возможность простого ремонта в процессе эксплуатации;
• сохранение элегантного интерьера в доме (чем меньше труб, тем незаметнее они в помещении);
• возможность монтажа системы «теплый пол» (при соблюдении определенных условий) и установки под дверными проемами «главной» трубы (подающей теплоноситель для парового отопления).

«Ленинградка» может быть «спрятана» под пол, ее несложно провести и над ним, установку труб для водяного отопления разрешается выполнять и вертикально, и горизонтально. Казалось бы – лучше системы не найти. К сожалению, все не так радужно. Во-первых, «Ленинградка» больше подходит для одноэтажных построек. Отопление двухэтажного дома с ее помощью связано с рядом серьезных затруднений, которые, впрочем, при желании можно разрешить своими руками со сравнительно небольшими затратами. Во-вторых, «Ленинградка» при горизонтальном монтаже не позволяет сделать «теплый пол».

Установка труб для водяного отопления

Также описываемая однотрубная СО требует применения сварочного оборудования и обязательной проверки (весьма сложной и длительной) герметичности полученных сварных соединений, повышения давления внутри системы. Главным же ее недостатком многие считают то, что теплоотдача от радиаторов, стоящих в разных комнатах, является неравномерной. По этим причинам двухтрубная СО в разы лучше «Ленинградки».

Классификация систем

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

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

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

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

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

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

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

Особенности однотрубной разводки

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

1. Нагретый теплоноситель, дойдя по магистрали до первого радиатора, разделяется на 2 потока. Примерно 2/3 объема воды продолжает двигаться по прямой линии, а 1/3 затекает в батарею. Так происходит благодаря разнице диаметров (магистраль – 25 или 32 мм, а подводка – 16 мм).
2. Охладившись, вода из обогревателя снова попадает в общий трубопровод, где смешивается с горячим теплоносителем, идущим от котла.
3. В следующий отопительный прибор поступает третья часть смеси, чья температура на 1—3 °С ниже начальной. Цикл охлаждения и смешивания повторяется, в результате чего температура теплоносителя падает от батареи к батарее.

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

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

Вертикальную систему закрытого типа можно смонтировать и на 3 этажа

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

Популярный вариант – двухтрубная схема

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

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

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

Распределение на 2 этажа

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

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

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

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

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

Раздача теплоносителя от коллектора

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

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

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

Особенности построения

Для организации движения жидкости самотёком выполняют следующее:

• Располагают котёл отопления как можно ниже – на первом этаже или в полуподвале. Раздаточный коллектор поднимают выше – под потолок или на чердак строения.

Таким образом, вода получает максимально допустимую для данной постройки высоту подъёма. Что создаёт максимально возможный гравитационный напор теплоносителя в трубах.

• Монтируют устройства с широкими внутренними просветами. Трубы увеличенного диаметра – не меньше 40 мм в сечении. Радиаторы с широким внутренним проходом – традиционные чугунные батареи. При необходимости установки запорных устройств – ставят шаровые краны, которые в открытом положении минимально сужают внутренний просвет.

• Прокладывание труб выполняют с минимальным количеством поворотов, углов, без змеевиков и без спиралей.
• Магистрали подачи и обратки прокладывают с уклоном.

Внимание! Перечисленные выше принципы позволяют организовать естественный напор воды и её движение с необходимой скоростью.

Элементы самотёчной системы: из чего состоит

Перечислим устройства, из которых собирают самотёчную схему отопления:

Нагревательный котёл – может работать на различных видах топлива – на газу, дровах, угле, электричестве.

А теперь рассмотрим подробнее, как обеспечивают максимально возможный напор.

Уклон трубы

Для естественной циркуляции теплоносителя принимается ряд мер, которые облегчают его передвижение внутри радиаторов и труб. Одна из таких мер – прокладывание труб подачи и обратки под небольшим уклоном. Размер уклона выбирают – 2-3 ° на погонный метр.

Указанные градусы уклона визуально не нарушают геометрию прокладывания труб, но обеспечивают движение воды самотёком. Они также позволяют сливать жидкость из системы при необходимости замены батареи, ремонта.

Гравитационное давление

Гравитационное давление возникает как разница давлений воды в различных сегментах трубопровода.

В системе с естественным движением теплоносителя гравитационное давление создаётся нагревом воды и подъёмом её на высоту чердака или второго этажа дома. Так обеспечивается самотёк и работа отопления.

Величина гравитационного давления определяется высотой подъёма воды и разницей температур.

Внимание! Чем сильнее нагрев теплоносителя в котле, тем больше будет разница в давлении, и тем скорее вода будет двигаться по трубам.

Возможные препятствия

Для эффективной естественной циркуляции стараются уменьшить количество факторов, которые препятствуют гравитационному давлению.

Схему организовывают с минимальным количеством углов и поворотов. Вместо изгибов труб под прямым углом, по возможности, делают плавные повороты. Для того чтобы вода не встречала препятствий, убирают сужения просветов и вентили.

Внутренние сечения радиаторов должны быть достаточно большими. Следствием широких просветов становится увеличенный объём теплоносителя, а также инертность работы отопления.

Принцип работы естественной циркуляции

При нагреве в котле вода расширяется, становится легче, поднимается вверх и освобождает место для притока остывшей жидкости.

На её место в котёл поступает остывшая вода из контура отопления – та, которая прошла радиаторы, отдала часть тепла окружающему пространству и остыла. Она имеет меньший коэффициент расширения, её плотность – больше, а вес — тяжелее.

Остывшая вода вытесняет из котла нагретую. Так образуется постоянный круговорот жидкости в системе отопления, называемый естественной циркуляцией теплоносителя в контуре.

Скорость движения воды самотёком зависит от нескольких факторов:

• разница температур на входе в котёл и на выходе из котла – формирует гравитационное давление жидкости;
• диаметр внутренних проходов в системе отопления – может снизить скорость хода потока;
• непрямое движение теплоносителя в системе – углы, повороты, сужения внутреннего диаметра труб или излучателей – снижают напор воды и замедляют её течение.

Схема однотрубной отопительной системы в частном помещении

Однотрубная схема – самый простой и доступный способ организации естественной циркуляции теплоносителя в трубах. Работает по принципу движения воды самотёком при нагреве в котле. Поток теплоносителя внутри магистральной трубы, проходя последовательно все радиаторы системы. Магистраль отопления начинается и заканчивается в котле отопления.

Существуют два варианта последовательного подключения батарей в однотрубную схему:

• Магистраль проходит непосредственно через каждую батарею помещения.
• Магистраль проходит рядом с батареями, при этом перед каждым радиатором от неё отходит ответвление, подающее горячую воду. И после из радиаторов в магистраль выводится охлаждённый теплоноситель.

Фото 1. Суть однотрубной отопительной системы заключается в движении воды самотеком при нагреве котла.

В обеих схемах вода постепенно охлаждается, двигаясь от первого радиатора к последнему. Оттого первые батареи в контуре будут значительно горячее последних. При этом в первой схеме разница между температурой жидкости в первом и последнем радиаторе будет больше, чем во второй. Поэтому вторая схема обеспечивает более равномерный прогрев всех комнат.

Справка! Во второй схеме – больше углов, поворотов, снижающих гидродинамический напор и осложняющих движение теплоносителя.

Источник https://remont-system.ru/otopitelnye-sistemy/otoplenie-dvuhetazhnogo-chastnogo-doma-svoimi-rukami-shemy

Источник https://texnotoys.ru/otoplenie/dvuhetazhnogo-doma.html

Источник

Источник