Схема отопления двухэтажного дома: обзор разновидностей и их характерных особенностей

По мере освоения отечественными строительными компаниями каркасной технологии двухэтажные коттеджи становятся все более доступными.

Сегодня такой дом, очень теплый и уютный (если верить рекламным проспектам), может позволить себе даже человек со средним достатком. Н

о каким бы теплым ни было жилище, придется решать вопрос о его отоплении, если только это не хижина где-нибудь в знойных тропиках.

Давайте посмотрим, какой может быть схема системы отопления двухэтажного частного дома и как среди множества вариантов выбрать самый подходящий.

Проект отопления двухэтажного дома

Наиболее комфортные условия (22 – 24 градуса) поддерживают:

• в детских и комнатах пожилых людей;
• в ванной комнате и туалете;
• в сауне, спортзале или бассейне.

Для следующей группы помещений нормами установлена температура от 21 градуса:

• спальни и комнаты для гостей;
• комнаты обслуживающего персонала;
• помещения, сдаваемые внаем.

В жилой зоне минимально допустимая температура составляет 18°С:

В кухне, домашней мастерской или зимнем саду обычно устанавливаются дополнительные средства обогрева, стационарная же система отопления рассчитывается на 15 – 16 градусов.

В проходной зоне, куда входят прихожая, гараж или лестничная клетка, минимальная температура составляет 12 градусов.

Типовая схема отопления и водоснабжения коттеджа

Далее выполняют расчет теплопотерь, в котором помимо указанных температур учитывают:

• Термическое сопротивление материалов, из которых сделаны ограждающие конструкции.
• Средняя температура самого холодного месяца в регионе строительства, а также за весь отопительный сезон.
• Коэффициент сезонной работы котла (для средней полосы – 0,5, севернее – 0,7, южнее – 0,3).

Величина теплопотерь через ограждающую конструкцию рассчитывается по формуле:

W= A * dT * (1/R * S),

• W – мощность тепловых потерь;
• А – площадь поверхности ограждающей конструкции;
• dT – разница между внутренней и наружной температурами;
• R – термическое сопротивление материала (при расчете многослойной конструкции данные параметры для каждого слоя необходимо суммировать);
• S – толщина слоя материала.

По вычисленным теплопотерям подбирают радиаторы в каждое помещение (их теплоотдача должна компенсировать утечки тепла с запасом в 20%) и теплогенератор.

Схема отопления двухэтажного дома

На следующем этапе нужно определить способ прокладки трубопроводов и подключения батарей. Наметим проекты отопления частного двухэтажного дома. Тут есть два варианта:

Вертикальный

От котла пускают вертикальный участок до чердака, по периметру которого прокладывают раздаточное кольцо. Затем от кольца опускают несколько стояков, которые пронизывают все помещения. К ним и подключаются радиаторы.

Двухтрубная вертикальная система отопления

Таким образом, радиаторы с разных этажей, расположенные друг над другом, объединяются в последовательность. В подвале также прокладывается кольцо обратки, куда осуществляется слив остывшего теплоносителя из батарей.

1. Остывающий теплоноситель двигать в направлении сверху вниз легче всего (хорошо подходит для систем с естественной циркуляцией).
2. Стояков можно установить сколько угодно, поэтому данная схема подходит для домов с большой площадью этажа.
3. Вертикальные трубы подачи и обратки не нужно разносить, поэтому они могут быть спрятаны в одной нише.

Недостатки: радиаторы подсоединяются к стоякам боковым подключением, из-за чего они работают менее эффективно.

Горизонтальный

В этом случае в последовательность объединяются радиаторы, расположенные на одном уровне (этаже).

• Не понадобится разливное кольцо (далеко не всегда есть возможность его проложить, так как нужен утепленный чердак или технический этаж).
• Радиаторы подключаются по сквозной схеме.

• Трубы подачи и обратки придется разносить (первая – выше батарей, вторая – ниже), так что скрытая прокладка скорее всего не получится.
• Затрудняется естественная циркуляция теплоносителя.

Однотрубное отопление: достоинства и недостатки

Даже в горизонтальном контуре трубы можно проложить скрыто, если воспользоваться однотрубной схемой подключения радиаторов. Это самый простой и дешевый вариант, при котором отопительные приборы образуют последовательность.

При этом для их соединения используется всего одна труба, к тому же ее можно прокладывать на любом уровне (сравните со схемой двухтрубного отопления двухэтажного дома, где труба подачи обязательно должна быть выше радиаторов).

Однотрубная и двухтрубная разводка

Пользуясь такой возможностью, домовладельцы часто прячут трубы отопления в конструкции пола, вследствие чего интерьер помещения сохраняет «первозданный» вид. А если еще и установить стильные трубчатые радиаторы – дизайн комнаты приведет ваших гостей в восторг.

Однако, у однотрубной схемы системы отопления двухэтажного дома есть и существенные недостатки:

1. К последним батареям контура теплоноситель приходит уже довольно остывшим. Поскольку при охлаждении воды газы в ней растворяются лучше, в такой системе часто имеет место самозавоздушивание. В результате на каждый радиатор приходится устанавливать воздушный дренаж.
2. Нет возможности независимой настройки мощности теплоотдачи на каждом приборе.
3. В случае ремонта одного из радиаторов отключать и дренировать приходится всю систему.

Практическая магия схемы Тихельмана

Принято считать, что в двухтрубной системе отопления распределение тепла между радиаторами из-за параллельного подключения осуществляется абсолютно равномерно.

Это не совсем так. Прежде всего, уясним, что гидравлическое сопротивление трубопровода пропорционально его длине.

В обычной двухтрубной системе путь через первый радиатор является для теплоносителя кратчайшим, а через последний – самым долгим.

Соответственно, в первом случае среде приходится преодолевать минимальное гидравлическое сопротивление, а во втором – максимальное. Понятно, что жидкость течет, образно говоря, более охотно через ближайшие к котлу радиаторы, чем через отдаленные.

Чтобы уравновесить систему, предлагается «обратку» начинать от выходного патрубка первого радиатора, затем прокладывать ее до последнего, попутно подключая прочие радиаторы. И только после врезки от последнего радиатора обратная магистраль направляется к котлу. Это и есть схема Тихельмана.

Таким образом, двигаясь через любой радиатор, теплоноситель будет проходить путь одной и той же длины с равным гидравлическим сопротивлением. При этом объемы среды, протекающей через каждый прибор, как и теплоотдача, станут равными.

Отопление двухэтажного дома можно реализовать путем применения разных систем: однотрубной, двухтрубной, горизонтальной или вертикальной. Схема отопления 2-х этажного частного дома своими руками поможет вам правильно сделать все работы по монтажу.

Какую систему отопления называют ленинградкой, вы узнаете тут.

А в этой теме https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/chastnyx-domov-svoimi-rukami.html рассмотрим системы отопления частных домов своими руками: водяная, паровая, коллекторная и другие варианты. Обзор каждого типа отопления.

Открытые и закрытые системы

В открытых системах в качестве расширительного бака применяется самая простая емкость, которая сообщается с атмосферой. Она устанавливается в наивысшей точке контура, поэтому попутно играет роль воздухоотводчика. Преимущества данной схемы:

• Значительные теплопотери.
• Теплоноситель испаряется (постоянно приходится подливать).
• В рабочей среде растворяется воздух, поэтому систему часто приходится развоздушивать, к тому же коррозия труб протекает более интенсивно.
• При избыточном давлении хотя бы в 1 атм (при использовании циркуляционного насоса) открытый бак пришлось бы поднимать на высоту 10 м.

Расширительный бак для отопления закрытого типа

В закрытой системе применяют герметичный бак с резиновой мембраной, которая подпирается сжатым воздухом. Такой резервуар можно устанавливать где будет удобно. А вот в самой верхней точке системы придется установить автоматический воздухоотводчик.

По перечню достоинств и недостатков закрытая система противоположна открытой: обходится дороже и сложнее в монтаже, но зато не требует никакого обслуживания и может работать с любым циркуляционным насосом. Только необходимо следить за давлением сжатого воздуха и при необходимости подкачивать его насосом.

Организация отопления требует особого внимания, ведь от правильного монтажа зависит энергоэффективность всей системы. Рассмотрим схемы подключения радиаторов отопления и рекомендации по выбору места их установки.

Требования СНИП к котельной в частном доме изложены в этом материале.

Коллекторная схема, универсальность применения

Коллектор представляет собой емкость с отводами, через которые теплоноситель поступает к каждому радиатору по индивидуальному трубопроводу. На отводах устанавливается регулирующая арматура, а после нее – манометры.

Такая схема отопления двухэтажного дома обеспечивает следующие преимущества:

1. Не сходя с места, домовладелец может регулировать теплоотдачу на любом радиаторе.
2. Любой участок сети можно изолировать для обслуживания и ремонта.
3. При использовании специальной разновидности коллектора – гидрострелки – в отдельные радиаторы или контуры можно подавать теплоноситель с разной температурой (используется, в основном, для «теплого пола»).
4. Как и в однотрубной системе, трубы можно прокладывать как угодно, в том числе и в конструкции пола.

Коллекторная система отопления 2-этажного дома

Недостатки у данной схемы также весьма существенны:

1. Потребуется гораздо больше труб, чем для обычной двухтрубной системы. Соответственно, дороже обойдется и монтаж.
2. При открытой прокладке большое количество труб заметно портит интерьер.

Опять же по причине большой протяженности трубопроводов значительно возрастает гидравлическое сопротивление системы, поэтому работать в режиме естественной циркуляции она не может – обязательно нужен циркуляционный насос. Отдельный насос понадобится и для каждого контура, подключенного к гидрострелке. При отключении электричества, разумеется, система окажется абсолютно неработоспособной.

Чем руководствоваться, выбирая схемы разводки отопления в двухэтажном доме?

«Золотой серединой» с уверенностью можно считать двухтрубную систему.

Однако, утверждать однозначно, что она в любом случае окажется лучше однотрубной, нельзя – многое зависит от типа дома и расположения помещений в нем.

Если площадь этажа большим размером не отличается, и комнаты расположены в порядке убывания комфортности (например, детская – спальня – гостиная – кухня), то однотрубная система окажется более целесообразной.

Что касается коллекторной системы, то из-за значительных затрат на покупку материалов и монтаж рекомендовать ее пока можно лишь в исключительных случаях. Примером тому могут служить дома, часть которых сдается в аренду либо где помимо семьи проживает прислуга. То есть там, где домовладелец имеет ограниченный доступ в некоторые помещения, вследствие чего он не может непосредственно регулировать теплоотдачу установленных там радиаторов.

Видео на тему

Схемы систем отопления для двухэтажного частного дома

Самостоятельно выполнить монтаж системы отопления можно не только в одноэтажном частном доме, но и в двухэтажном с площадью планировки до 200 кв. м. Самостоятельный монтаж системы отопления двухэтажного частного дома позволит существенно сэкономить финансы, но перед проведением работ важно ознакомиться с некоторыми особенностями обустройства отопительной сети.

Отопительная система и ее виды

Большую популярность получила водяная система отопления, которая применяется активно не только в частных домах, но и в квартирах. Принцип такой системы заключается в том, что теплоносителем является вода, которая транспортируется от котла к радиаторам. Радиаторы отдают тепло в помещение, после чего охлажденная вода вновь поступает к котлу для нагревания.

Различают 5 видов схем отопления, которые могут применять при монтаже отопительной системы двухэтажного частного дома. К таковым видам относятся:

1. Самотечная или естественная циркуляция
2. Однотрубная система
3. Двухтрубная
4. Коллекторная или лучевая
5. Система напольного обогрева

Все виды способов отопления могут комбинироваться друг с другом, что позволит соорудить максимально эффективную схему. Чтобы узнать об особенностях каждого вида, нужно их проанализировать.

Схема самотечного типа

Система отопления с естественной циркуляцией – это одна из самых первых схем, которые применялись при монтаже водяной отопительной сети в частных домах. Такая схема может применяться как для одноэтажных, так и для двухэтажных частных домов. Принцип самотечного типа реализован в особенностях разводки: подача и возврат теплоносителя выполняется по двум магистралям горизонтального типа, которые объединяются однотрубными вертикальными стояками и радиаторами.

Схема системы отопления с естественной циркуляцией для двухэтажного дома функционирует следующим образом:

1. При нагревании воды в котле снижается ее удельный вес. Нагретая вода начинает вытесняться из теплообменника холодной.
2. Вертикальный коллектор – это путь, куда поступает горячая вода. Попадая в вертикальный коллектор, теплоноситель распределяется по горизонтальным магистралям, которые имеют уклон в сторону радиаторов. Самотечный способ отопления имеет невысокую скорость движения теплоносителя, которая не превышает 0,1-0,2 м/с.
3. Из стояков горячая вода направляется к радиаторам, где происходит отдача тепла и охлаждение.
4. Охлажденная вода под действием гравитации возвращается обратно в котел.
5. При нагревании происходит увеличение объема воды, поэтому для компенсации ее объема применяется расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией установка расширительного бака осуществляется на самой верхней точке схемы отопления (зачастую для этого используется чердак).

Расширительный бак, устанавливаемый на чердаке, требует утепления. Если вода в баке замерзнет, то при включении отопления увеличенному объему воды некуда будет деваться, что может привести к разрыву трубы отопления.

Недостатком такой системы отопления является низкая скорость подачи теплоносителя к радиаторам, поэтому обогрев помещений происходит медленно. Очень часто такие варианты модернизируют путем установки циркуляционных насосов. Главным достоинством самотечной системы отопления является возможность обогрева помещения даже при отсутствии электроэнергии.

Отопление в двухэтажном доме с самотечной системой имеет смысл выполнять только тогда, когда в проживаемой местности часто происходят перебои с энергоснабжением. Такая схема хотя и имеет существенное преимущество, но в современных постройках применяется крайне редко.

Однотрубный тип отопления

Схема с однотрубной системой отопления двухэтажного дома способна нормально функционировать только с применением циркуляционных насосов.

Схема подключения нагревательных элементов для однотрубного типа имеет следующий вид:

1. По периметру дома проходит одна магистраль.
2. К этой магистрали подключены все радиаторы.
3. Такая магистраль одновременно играет роль и подачи и обратки.

Схематически разводка трубопроводов однотрубного типа отопления выглядит следующим образом:

Такие системы еще называют «ленинградками», так как их монтаж впервые был применен в бывшем городе Ленинград (нынче Санкт-Петербург). Главное достоинство такого варианта заключается в значительной экономии на монтаже трубопроводов. Несмотря на простоту конструкции, монтаж такой схемы имеет некоторые сложности:

1. Только при правильном расчете схемы будет осуществляться подача воды в каждый радиатор в одинаковом количестве.
2. После прохождения радиатора, теплоноситель будет возвращаться в коллектор, снижая температуру потока на несколько градусов.
3. Охлажденная вода на несколько градусов поступает к следующему радиатору. Принцип теплообмена повторяется. Чем больше радиаторов будет подключено к системе, тем быстрее вода охладится.
4. После прохождения последнего радиатора, который располагается на нижнем этаже, происходит возврат теплоносителя обратно в котел.

Одним из главных условий функционирования однотрубной системы отопления является выбор правильного диаметра трубы в зависимости от количества радиаторов. Диаметра главной магистрали должно хватать для того, чтобы теплоноситель подавался во все радиаторы. Обычно для этого используются трубы диаметром от 25 до 32 мм.

Отопление с применением двухтрубной схемы

Схема двухтрубной системы отопления для двухэтажного дома очень проста. Ее принцип заключается в использовании двух магистралей: подающей и обратки. По подающей магистрали теплоноситель поступает от котла к радиаторам, а в обратку поступает охлажденная вода, возвращаемая в
котел. Первоначально монтируются обе магистрали, после чего осуществляется подключение к ним радиаторов в любом количестве.

Двухтрубный вариант является максимально эффективным, так как на каждый радиатор будет поступать теплоноситель с одинаковой температурой.

Такая система отопления подразделяется на два вида:

1. Тупиковая. Принцип тупиковой системы заключается в том, что подающая и обратная магистраль заканчивается на последнем радиаторе. При этом происходит изменение направления движения теплоносителя, так как он начинает протекать обратно к котлу. Выше на схеме представлена схема тупикового типа отопления.
2. Попутная. Подающая магистраль заканчивается на последнем радиаторе, а обратка начинается от первой батареи. При попутной схеме отопления направление движения воды не изменяется.

Обе системы отопления двухэтажного дома функционируют с применением принудительной циркуляции. В качестве материала для монтажа магистралей можно использовать трубы из полипропилена.

Отопление в частном доме можно сооружать из полипропиленовых труб, за исключением системы самотечного типа. Использование полипропилена упрощает процесс монтажа, а также удешевляет его.

Коллекторный тип распределения теплоносителя

Коллекторную систему распределения теплоносителя еще называют лучевой, так как она имеет вид лучей и представляет собой разновидность двухтрубной разводки. Это модернизированная схема, удовлетворяющая требования эффективности, экономичности, а также индивидуальности дизайна. Особенности способа отопления обусловлены следующими факторами:

1. От котла теплоноситель подается не в магистраль, а к главному распределительному узлу, который и называется коллектором.
2. Каждый радиатор представляет собой отдельный луч, к которому подведена подающая труба и обратка.
3. Подводящие трубы и обратка обычно скрываются в стенах, за напольным покрытием или за натяжным потолком. Чтобы снизить тепловые потери, подводящие трубы рекомендуется утеплять.
4. Коллекторы еще называют ротаметрами, посредством которых выполняется ручная регулировка подачи теплоносителя. Ротаметры можно оснастить сервоприводами, подключаемые к терморегулятору, что позволит выполнять управление теплоносителем в автоматическом режиме.

Системы отопления напольного типа

Монтаж системы напольного отопления монтируется непосредственно в процессе проведения ремонтных или строительных работ. Для монтажа напольной системы используют два варианта:

1. Скрытие змеевиков из труб в цементной стяжке.
2. Укладка труб в теплораспределительных металлических пластинах. Стяжка пола при этом не выполняется.

Концы труб напольного типа соединяются с коллектором. В контур осуществляется подача теплоносителя с максимальной температурой нагрева 50 градусов. Это становится возможным благодаря монтажу на коллекторе термоголовок RTL.

Теплый пол пользуется огромной популярностью, так как при использовании такой системы отопления происходит равномерный прогрев всего помещения. Как показывает практика, при монтаже такой системы не требуется дополнительно устанавливать радиаторы в комнате.

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.

Выбор подходящего варианта

Когда известны все преимущества и недостатки каждого вида системы отопления для двухэтажного дома, можно сделать соответствующий вывод.

1. Если происходят частые перебои электроснабжения, то оптимальный вариант – это самотечный вариант отопления. Если имеется возможность, то можно соорудить камин, который бы поддерживал температуру в доме. Можно также сочетать отопление с циркуляционным насосом и камина, который бы использовался при отсутствии электроэнергии.
2. Если затрудняетесь принять правильное решение, то оптимальный вариант – это двухтрубная тупиковая система. Такой вариант легко адаптируется под различные условия и оборудование.
3. Если не желаете портить интерьер помещений, то оптимальный вариант – это сооружение коллекторной системы отопления.
4. Для обеспечения максимального комфорта в доме, можно отдать предпочтение сооружению напольного отопления или же комплексному варианту: теплый пол и радиаторы.

При выборе подходящей системы отопления немаловажно уделить внимание источнику тепла. Ведь не все системы способны работать с газовыми настенными котлами, как например, естественная циркуляция. В целях экономии многие устанавливают в частных домах несколько источников тепла. Ночью включается электрический котел, который функционирует по сниженному тарифу электроэнергии, а днем используется твердотопливный или газовый в зависимости от наличия газовой магистрали.