Схемы отопления в двухэтажном доме

В небольших двухэтажных домах отопление чаще делают опираясь на опыт создания и здравый смысл, проектные же расчеты не выполняются, так как в лицензированных организациях это довольно дорого. Тем не менее, самостоятельно созданное отопление в двухэтажном доме (или с мансардным этажом) обычно отлично работает и вполне надежно. Как это делается, какие схемы применяются — рассмотрим далее… подберем трубы, насосы, обратим внимание на нюансы…

Как делается разводка для двух этажей с помощью тупиковой схемы

Наиболее часто применяется и просто реализуется тупиковая двухтрубная схема для двух этажей. Для небольшого частного дома – два плеча на первом этаже и одно плечо на мансардном этаже. Если второй этаж полноценный — там, соответственно, тоже 2 плеча… В каждом простом (не ветвящемся) тупике рекомендуется до 5 шт. радиаторов. Таким образом для 2х тупиков на этаж — до 10 шт радиаторов, обычно это полностью устраивает по отапливаемой площади до 250 м кв.

Схема легко совмещается с теплым полом на первом этаже. Не требует глубоких балансировок, обеспечивает расход теплоносителя через все радиаторы с разницей не более 20%, что приемлемо, при этом наиболее дешева, может применяться и для прокладки труб по стенам с перебуриванием перегородок, и для прокладки под полом. Важно, что нет необходимости обходить дверные проемы — тупики располагают так, чтобы они заканчивались возле дверей…

На практике зачастую тупиковую разводку дробят для удобства подключения и укорачивания разводки под полом – один тупик делят еще на 2 — 3 ответвления, если их длина и тепловая нагрузка приблизительно одинаковые, по 2 – 3 радиатора в каждом ответвлении. Таким образом, в одном тупике может быть установлено без глубокой балансировки более 5 радиаторов.

Схема отопление двухэтажного здания, тупиковая с разветвлением тупиков на несколько ветвей. Здесь используются несколько стояков для подключения радиаторов второго этажа. Но по дизайнерским соображениям подобные схемы часто бракуются, их несложно заменить разводкой гибких труб над отшивкой потолка.

Петля Тихельмана – попутная схема для каждого этажа

На больших площадях, когда количество радиаторов на этаже больше 10 шт., при условии, если трубы прокладываются под полом, может оказаться практичней попутная схема разводки с замыканием полного кольца труб по контуру дома.

Ее не нужно балансировать, она самонастраивающаяся, если сделана по правилам. Тупиковая же схема, при больших площадях может оказаться громоздкой с 3 – 4 ветвящимися плечами на этаж, трудно настраиваемой, с включением балансировочных кранов на ветвях (каждый радиатор должен получать примерно одинаковое количество теплоносителя в единицу времени).

Основные правила создания петли Тихельмана:

• Все радиаторы желательно размещать на одном уровне, с примерно одинаковой длиной подключающих отводов, и приблизительно одной мощности.
• В кольце для магистралей используется один и тот же диаметр труб по всей длине.
• Не следует в одной петле объединять разные этажи, для каждого этажа делается своя попутная схема.

Лучевая схема получила распространение

Лучевая схема получила большее распространение в квартирах, когда разводку в каждую комнату проще сделать под полом через дверные проходы, а не перебуривать железобетонные конструкции по периметру всего помещения.

Все радиаторы подключаются длинными лучами к одному распределительному коллектору, который стараются установить в центре помещения, чтобы сделать одинаковыми длину труб и уменьшить их общую протяженность.

При этом регулировка расхода может настраиваться на самом коллекторе, на котором для удобства балансировки устанавливаются и ротаметры. Но система получается дороже по материалам. Сказывается применение теплоизоляционных кожухов на трубах и коллектора с регулирующей арматурой. В частных домах лучами иногда делают разводку на втором этаже, при этом пропускают их под отшивкой потолка, как и при других схемах подключения.

Однотрубные схемы – только в самых коротких тупиках

До сих пор есть заблуждение, что однотрубные схемы получатся проще и дешевле. На самом деле они дороже, так как диаметр трубы требуется большой, а также нужен значительный расход теплоносителя по кольцевой трубе, что влечет мощный насос и расход электроэнергии. Если этого не будет сделано, то последние радиаторы в кольце «замерзнут»… Этот недостаток также пытаются устранять глубокими балансировками, применением последних радиаторов «в два раза толще», — ненужные сложности и расходы…

С современными легко-монтируемыми и дешевыми трубами «ленинградка» «однотрубка» потеряла актуальность, которая была у нее ранее, когда стальные дорогие трубы было не просто сварить в систему, и каждый стык был дорог и значим…

Но в самых коротких кольцах до 3 шт. радиаторов, можно применить и однотрубную схему, это окажется проще и дешевле, возможно осуществить при обычном диаметре труб и с обычным насосом в системе, при этом разница нагрева радиаторов не столь заметна, балансировка не требуется.

Применяется на мансардных этажах, в отдельных ветвях отопления частных домов.

Самотечная для двухэтажного дома

Раньше, когда электроснабжение было не стабильным, а трубы применялись стальные и большого диаметра, о теплых полах еще не задумывались, самотек оказывался подходящим выбором. Сейчас же недостатки самотечной схемы для двух этажей слишком значимы:

• Система выйдет дороже в 2 раза за счет диаметра труб — минимум 50 мм от котла и 40 мм по плечам…
• Нельзя подключить дополнительные контуры работающие под давлением, например удаленные гараж и оранжерея, и главное, – теплый пол.
• Не выйдет оперативно регулировать температуру в каждой комнате автоматическими термоголовками на радиаторах, поэтому значительная экономия, путем автоматического отключения лишних комнат станет малодоступной…

Но самотечная схема нередко используется и сейчас на дачах, в «медвежьих» углах, там, где вообще нет электричества.

Сейчас подобные схемы самотечного отопления дополняют еще циркуляционным насосом на обратке, включенным параллельно байпасу. Насос помогает циркуляции теплоносителя, при отключении электроэнергии, жидкость идет через байпас.

Теплый пол в двухэтажном доме

Теплый пол дорог в создании, поэтому от него иногда отказываются. Но при недешевых энерогоносителях и при высоких потолках он может окупится и за какие-то 12 лет, ведь экономия на энергоносителях с ним может достигать и 20%.

Существуют две разновидности:

• Трубопровод заделывается в толстую (от 8 см толщиной) стяжку, которая распределяет тепло. Рекомендуется делать на первом этаже, как наиболее комфортную систему отопления.
• Теплораспределение от труб осуществляется металло-листами, которые накрываются тонкой сухой стяжкой из листов гипсоволокна или чего-то подобного. Такое возможно и на втором этаже.

На 2 этаже от подогрева полов в основном все же отказываются — напольное покрытие там и так не холодное за счет подогрева снизу воздухом, при этом звуко и теплоизоляция по перекрытию не делается, – это обычное экономичное решение при строительстве двухэтажных домов.

Но на 1 этаже создание тяжелой теплостабилизирующей нагреваемой стяжки рекомендуется. Это на уровень поднимает комфортность в холодное время. Радиаторы остаются обязательными для оперативного изменения температур в доме и для подогрева с самые холодные месяцы, но мощность радиаторов можно уменьшить на 1/2 — 2/3 от номинала, и таким образом получить экономию.

Схема включения теплого пола параллельно радиаторам, как дополнительная тупиковая ветвь. При длинах контуров теплого пола до 40 метров, они могут включаться в радиаторную сеть в любом месте через краны РТЛ без общего смесительного узла, которым готовится нужная температура теплоносителя.

Система отопления двухэтажного дома

Для комфорта жильцов необходима эффективная работоспособная система отопления. Теплоснабжение должно выполнять обогрев помещений при любых погодных условиях. При проектировании должна быть рассчитана каждая схема системы отопления двухэтажного частного дома и принимают наиболее выгодный вариант для каждого конкретного случая.

Качественно выполненные системы отопления способны проработать с высоким КПД несколько десятков лет без ремонтов и дополнительного обслуживания.

Что необходимо учитывать при выборе отопительной системы

Кроме климатических условий при выборе схемы и системы необходимо учесть:

• наличие и тип материала, из которого изготовлены внешние стены, наличие изоляции;
• вид и качество остекления, количество окон;
• площадь и объем отапливаемых помещений.

Показатели температуры качественного отопления:

• Для жилых комнат +22°С.
• Ванных комнат +24°С.
• Для теплоносителя в пределах +60..80°С при наличии радиаторов.
• При отоплении теплыми полами показатель равен +30..35°С.

Основные узлы системы отопления

Котел, в котором происходит нагрев теплоносителя. Располагается ниже уровня радиатора и трубопроводов. После определения оптимального месторасположения котла необходимо наметить место установки радиаторов, прокладки трубопроводов и источника подачи воды в систему.

Трубопровод. Могут быть применяться стальные и пластиковые трубы.
Металлические трубы характеризуются высокой теплопроводностью, высокой стойкостью к механическим воздействиям. К недостаткам относят подверженность коррозии.

Поливинилхлоридные трубопроводы имеют ряд преимуществ: малый вес, быстрый монтаж, длительный срок эксплуатации, устойчивость к коррозии. За счет низкой температуры уменьшаются тепловые потери в трубопроводах.

Радиаторы – для осуществления теплоотдачи. Применяются из разных материалов:

Алюминиевые рассчитаны на давление до 18 атмосфер. Главным преимуществом является высокая теплоотдача. Не рекомендован слив теплоносителя из сети на долгое время из-за подверженности материала коррозии.

Элементы управления системой отопления

Биметаллические. Применяют при повышенных напорах до 40 атмосфер. Характеризуются высокой теплоотдачей и прочностью.

Стальные. Рассчитаны на работу при давлении до 8 атмосфер. Как и алюминиевые, подвержены коррозии.

Чугунные — классический тип радиаторов. Имеют высокий коэффициент теплоотдачи. Преимущества: медленное остывание, устойчивость к коррозии.

А также другие узлы системы:

• Циркуляционный насос (в случае искусственной циркуляции) для принудительной подачи воды в систему.
• Расширительный бак – для отвода избыточного давления теплоносителя.
• Термостатический и предохранительный клапан.
• Запорная арматура.
• Приборы КИПиА.

Выбор отопительной системы

По типу теплоносителя для двухэтажных домов отопление выделяют:

• Воздушное. В качестве источника тепла выступает газовая печь.
  Главным недостатком является постоянное падение уровня кислорода в комнатах. Данный тип применяется в двухэтажных домах без постоянного проживания людей
• Комбинированное.
• Паровое. Теплоносителем является водяной пар. Из-за сложности внедрения практически не используется.
• Водяное. Наиболее целесообразный тип отопительной системы, теплоносителем в которой является подогретая вода.
  Выделяют несколько схем: с искусственной и естественной циркуляцией. Типы рассмотрены ниже.

Однотрубная

Данная схема устроена так, что подача воды в радиаторы осуществляется последовательно от блока к блоку.

• Низкая стоимость материалов и монтажных работ.
• Долговечность.
• Простота установки.

• Невозможность проводить ремонты отдельных элементов без отключения всей системы.
• Невозможность регулировки параметров сети.

Схема вертикальной разводки однотрубной системы отопления

Двухтрубная

Считается более универсальной. Устройство предполагает два контура: прямой (подачи) и обратный (возврат теплоносителя к котлу).

К каждому блоку радиаторов подходит 2 трубы: по одной поступает вода, по другой – отводится.

Для двухэтажных домов рекомендовано контур подачи присоединять в верхней точке, а обратку – в нижней – для обеспечения оптимального напора в трубопроводе.

Трубы монтируются, как правило, в стены для того, чтобы не испортить внешний вид комнаты.

• Высокий КПД.
• Возможность регулировки параметров за счет вентилей, установленных на радиаторах. При необходимости можно исключить элемент из системы или снизить подачу теплоносителя на него.
• Возможность ремонта каждого узла без негативного влияния на остальные элементы отопления.

• Высокая стоимость материалов.

Схема двухтрубной системы отопления

Гравитационная система с естественной циркуляцией

Перемещение теплоносителя по системе происходит самотеком.

Принцип работы

При подогреве теплоносителя происходит его расслоение: нижний слой с более высокой плотностью выталкивает более прогретую воду в систему. Разница плотностей обеспечивает естественную циркуляцию жидкости по трубопроводам.

Устройство

Расширительный бак устанавливается в верхней точке системы, который обеспечивает расширение воды в системе, производит сброс жидкости и подпитку в системе.

Котел необходимо устанавливать в подвальных или цокольных помещениях. Следует помнить, что уровень труб обратного контура должен быть заложен ниже котла.

Горизонтальные участки трубопроводов прокладываются с уклоном – в верхним точкам подключения радиаторов и от нижних на пути к котлу.

• Автономность. Данная схема может работать без применения электроэнергии. Лучший вариант для удаленной местности, где наблюдаются перебои с поставками электричества.
• Длительный срок эксплуатации. Из-за низкого давления в системе оборудование менее подвержено износу.
• Бесшумность, т.к. наличие циркуляционного насоса не предусмотрено.

• Большой расход материалов. Большие затраты, т.к. применяются трубы больших диаметров.
• Трудоемкий процесс монтажа. Сложность обеспечить правильный уклон.
• Применяются в домах с суммарной площадью трубопроводов не более 150 м 2 .
• Длительный процесс нагрева помещений.
• Сложность отвода кислорода из теплоносителя. Может быть устранено путем проектирования правильного уклона труб, который обеспечит естественный отвод пузырьков через расширительный бачок в воздух.

Схема с теплым полом

Подача воды происходит через коллектор, второй служит для обратного хода теплоносителя.

Основные узлы (базовый вариант):

• Коллекторные шкафы. Для обеспечения правильного хода жидкости. Устанавливаются в доступном для обслуживания месте.
• Приборы КИПиА: термометры и манометры.
• Запорная арматура, компрессионные фитинги, переходники.
• Трубопровод.
• Система теплый пол.

Единственным недостатком является то, что в обычной схеме невозможно осуществлять контроль температуры теплоносителя, необходимо предусмотреть регулировку.

Для повышения КПД, схему дополняют следующими элементами:

• Циркуляционный насос. Применяется в случае необходимости увеличить напор. Установка предусмотрена на обратном контуре.
• Трехходовой смеситель.
• Клан для сброса жидкости.
• Насосно-смесительный узел. Применятся для: снижения температуры в системе, возврата остывшей жидкости обратно в систему.
  устанавливается за коллектором подачи воды.

Какая система лучше

Для качественного обогрева двухэтажных домов может быть применено как одноконтурное, так и двух контурное подключение.

Экономический и технический эффект отопления двухэтажных небольших домов с малой длиной трубопровода наблюдается при внедрении однотрубных систем.

Для двухэтажных домов большой площади рекомендовано применение двухтрубных отопительных систем с принудительной циркуляцией. Нагрузка насоса зависит от двух параметров: диаметра труб и площади отапливаемых помещений.

Рекомендации по эксплуатации сети отопления:

• Насосы выбирают из керамических деталей с механической системой регулировки, которые бесшумные в работе и долговечны.
• Соединения и фитинги должны быть качественно защищены от протеканий жидкости.
• Фитинги должны быть выбраны в зависимости от материала и диаметра труб.
• Установка радиаторов должна быть выполнена под оконными проемами для уменьшения потерь тепла. Количество секций радиаторов зависит от площади и типа отапливаемого помещения. Температурный уровень для жилых комнат выше, чем для нежилых (для кухни количество секций должно быть уменьшено, т.к. в помещении предполагается работа нагревательных элементов – газовых и электроплит).
  Для снижения потерь на каждый блок радиаторов рекомендовано установить термостаты – для постоянной регулировки параметров отопительной сети.
• Мощность котла выбирается исходя из площади комнат, длины магистральных участков, количества окон, климатических условий региона, наличия утепления внешних стен здания др.
• Для систем с антифризом в качестве теплоносителя, в связи с физическими характеристиками, количество радиаторов в сети должно быть увеличено.

Система отопления двухэтажного дома с теплым полом

Выводы

Отопление – главное условие комфорта в доме в холодный период. Правильный подбор оборудования не только повысит качество сети, но и снизит расход топлива на обогрев дома. Для двух этажных жилых домов система отопления выбирается исходя из параметров самих зданий.

Следует избегать ошибок в проектировании и монтаже оборудования, т.к. они приводят к неправильной циркуляции теплоносителя в трубопроводах и неправильному температурному режиму.

При проектировании системы также следует учитывать климатический район, т.к. для холодных регионов расход теплоносителя увеличивается для поддержания комфортной температуры в доме.