Тема этой статьи — схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома и ее практическая реализация. Нам с читателем предстоит разобраться, как выполнить разводку отопления и подключение отопительных приборов, как добиться равномерного нагрева всех батарей, какие трубы и радиаторы закупить для монтажа отопительной системы. Приступим.

Почему двухтрубное

Почему схема отопления должна быть именно двухтрубной?

Потому, что по сравнению с более простой однотрубной ленинградкой оно позволяет добиться более равномерного нагрева батарей. При большой длине однотрубного контура перепад температур между подачей и обраткой неизбежно сделается заметным и вынудит увеличивать размеры радиаторов, что невыгодно и не всегда применимо с точки зрения дизайна помещений.

Многосекционная батарея — сомнительное украшение для жилой комнаты.

Заметьте, что однотрубная система дешевле в монтаже (просто-напросто из-за меньшей суммарной длины розлива) и более отказоустойчива. До тех пор, пока на концах розлива есть перепад давлений, остановка циркуляции в ней невозможна в принципе.

Однотрубная ленинградка — лидер по отказоустойчивости.

Устройство

Все схемы двухтрубной системы отопления двухэтажного дома имеют одну общую черту: у них есть отдельные розливы подачи и обратки. Розливы соединяются между собой перемычками с установленными в их разрыв отопительными приборами.

Верхний и нижний розливы

В зависимости от расположения розлива подачи выделяют схемы с нижним и верхнем розливами.

• В первом случае и подающая, и обратная нитки контура расположены в подвале и соединяются парными стояками. Те, в свою очередь, соединяются между собой перемычками, расположенными в комнатах верхнего этажа или на чердаке;

Выносить перемычки на холодный чердак — не очень хорошая идея. При остановке контура в холода вода зависает в стояках, и трубы на чердаке оказываются прихваченными льдом уже через час после отключения отопления.

• Во втором случае подача разведена по чердаку, а обратка — по подвалу. Такая схема сильно упрощает сброс и запуск системы: при сбросе достаточно открыть сбросник на расширительном баке, расположенном в верхней точке розлива подачи, и вся зависшая в трубах вода сольется вниз; при запуске воздух стравливается не на каждой перемычке между , а только на пресловутом сброснике в расширительном бачке.

На мой взгляд, именно верхний розлив наиболее удобен в плане эксплуатации . В домах с верхним расположением подачи на моей памяти ни разу не было серьезных аварий, связанных с разморозкой отопления, в то время как в домах с нижним розливом радиаторы и подводки в подъездах приходилось отогревать каждую зиму.

Гравитационная и принудительная

Двухтрубная система отопления в двухэтажном частном доме может быть реализована с принудительным побуждением циркуляции теплоносителя (для этого используется циркуляционный насос) или с естественной циркуляцией, за счет разницы в плотности горячего и холодного теплоносителя.

Схемы с принудительной циркуляцией выгодны тем, что:

• Обеспечивают большую скорость движения теплоносителя и, соответственно, более равномерный и быстрый нагрев радиаторов;
• Позволяют обойтись меньшим диаметром розливов.

Главный их недостаток — энергозависимость : насосу требуется круглосуточное питание. Если проблему кратковременных отключений света можно решить, установив источник бесперебойного питания, то отключение электричества длиной в несколько суток оставит ваш дом без тепла.

Системы с естественной циркуляцией полностью энергонезависимы.

Как устроена такая отопительная система?

• Котел (как правило, твердотопливный) опускается максимально низко — в подвал или приямок. Радиаторы монтируются выше теплообменника котла. Перепад высоты между ними, собственно, и будет обеспечивать циркуляцию;

• Сразу после котла монтируется разгонный патрубок — вертикальный участок розлива, поднимающийся под потолок второго этажа или на чердак. Через него нагретая в котле вода поднимается в верхнюю точку контура, откуда движется по розливам самотеком, за счет собственной тяжести. Отсюда, кстати, и название такой системы — «гравитационная».
• Сразу после разгонного патрубка монтируется открытый расширительный бак, выполняющий заодно функцию предохранительного клапана и заливной воронки для заполнения контура водой. Если теплоноситель закипит, пар покинет розлив через крышку бака. Через нее же всегда можно долить воду взамен сброшенной или испарившейся;

• Оба розлива — подача и обратка — монтируются с небольшим постоянным уклоном по ходу движения теплоносителя;
• Внутренний диаметр розливов делается максимально большим (не менее ДУ32, чаще ДУ40 — ДУ50). Большой диаметр компенсирует минимальный гидравлический напор, создаваемый перепадом температур.

Гидравлическое сопротивление падает с увеличением внутреннего сечения трубы. Чем толще розливы и подводки, тем быстрее циркулирует в них вода.

Как это работает ?

1. Нагретая котлом горячая вода благодаря уменьшившейся плотности вытесняется в верхнюю точку контура более холодными и плотными массами теплоносителя;
2. Оттуда она продолжает двигаться по проложенному с уклоном розливу, постепенно отдавая тепло воздуху в комнатах через отопительные приборы;
3. Отдавший тепло теплоноситель возвращается к котлу и вовлекается в повторный цикл циркуляции.

Очевидные недостатки гравитационной системы отопления — большая инерционность, значительные перепад температур между первыми и последними по ходу движения воды батареями и большие расходы на монтаж розливов.

Тем, где перебои с энергоснабжением носят периодический характер, практикуется монтаж комбинированных систем отопления. Собственно, они представляют собой классическую гравитационную схему с врезанным параллельно розливом циркуляционным насосом. Между врезками насоса монтируется шариковый обратный клапан.

Эта схема работает так:

• При включенном насосе вода идет через его врезки. Благодаря избыточному давлению на выходе из насоса обратный клапан закрыт;
• При выключении насоса клапан открывается, и вода продолжает медленно циркулировать с естественным побуждением.

Подчеркну: в таких схемах используются только шариковые клапана. Пружинный обратный клапан требует для открытия значительного перепада давлений. Даже если он откроется (что маловероятно), на нем будет теряться существенная часть гидравлического напора.

Конвекционное и внутрипольное

Классическая схема отопления настенными или напольными радиаторами называется конвекционной: тепло распределяется восходящими от отопительных приборов потоками нагретого воздуха. К несчастью, перемешивание воздуха этими потоками недостаточно эффективно: температура под потолком всегда на несколько градусов выше, чем на уровне пола.

Поскольку жители дома, как правило, не имеют обыкновения проводить свой досуг на потолке, более сильный нагрев верхней части объема помещения имеет лишь одно следствие — увеличение теплопотерь через перекрытие и кровлю.

Теплый пол не имеет такого недостатка . Проложенные в стяжке или под чистовым напольным покрытием трубы максимально прогревают комнату именно на уровне пола, что позволяет добиться комфортного распределения температур при минимальных затратах.

Можно ли совместить пол с двухтрубной системой? Если все отопление дома делается низкотемпературным внутрипольным, то двухтрубным окажется только участок между котлом и коллекторами. Дальнейшая разводка будет коллекторной (лучевой).

Видите ли, теплый пол имеет ограничение по максимальной длине контура (100-120 метров), поэтому отопление дома обычно представляет собой несколько параллельно подключенных контуров.

Если теплый пол подключается параллельно высокотемпературному отоплению радиаторами, ему нужен узел согласования температур с термодатчиком, трехпроходным или двухпроходным клапаном и собственным циркуляционным насосом.

Насос приводит в движение теплоноситель внутри низкотемпературной части контура; клапан открывается и впускает в трубы теплого пола новую порцию горячей воды лишь при его остывании до определенной температуры.

Балансировка

Что такое балансировка и зачем она нужна?

Чтобы объяснить это, мне нужно разъяснить еще пару понятий.

• Тупиковой системой отопления частного дома называется контур, в котором при переходе теплоносителя из подающей в обратную нитку направление его движения меняется на противоположное. Тупиковые схемы применяются в том случае, если разводке по замкнутому кольцу мешает панорамное окно, высокий проем или другое препятствие;

• Попутная система (она же — петля Тихельмана) означает, что вода движется в одном направлении и по подаче, и по обратке.

Петля Тихельмана фактически представляет собой несколько параллельных контуров одинаковой протяженности и одинакового гидравлического сопротивления. Температура батарей в такой системе отопления всегда будет примерно одинаковой.

Петля Тихельмана — несколько параллельных контуров одинаковой протяженности.

С тупиковой системой все гораздо сложнее. Перемычки между розливами подачи и обратки с радиаторами на них — это несколько контуров разной длины и, соответственно, с разным гидравлическим сопротивлением.

Как нетрудно догадаться, разница в гидравлическом сопротивлении повлияет на скорость циркуляции теплоносителя через ближние и дальние от котла батареи. Основной объем воды двинется по короткому пути; дальние приборы будут заметно холоднее, а в сильные морозы они и вовсе могут быть разморожены. Прецеденты на моей памяти были, и не раз.

Чтобы решить эту проблему, проходимость подводок ближних к котлу радиаторов искусственно ограничивается дросселированием. Для этой цели используются дроссели, позволяющие выполнить регулировку своими руками, или термоголовки, регулирующие проходимость в автоматическом режиме и поддерживающие заданную температуру.

Температура батарей после регулировки дросселей меняется в течением получаса — часа. Ручная балансировка достаточно большого контура может занимать до двух дней.

Материалы

Радиаторы

В общем случае для автономной системы отопления лучшим выбором станут алюминиевые секционные батареи. При максимальной (до 200-210 ватт на секцию) теплоотдаче в них привлекает очень демократичная цена секции (от 250 рублей).

Вот формула для расчета потребности дома в тепле: Q=V*Dt*k/860.

В ней:

• Q-мощность в КВт;
• V-объем всех отапливаемых помещений в кубометрах;
• Dt — разность температур внутри и снаружи дома;
• k — коэффициент, определяемый качеством утепления дома.

Две переменных нуждаются в комментариях.

Dt вычисляется как разница между температурой, соответствующей санитарным нормам (20 градусов для регионов с температурой самой холодной пятидневки зимы до -31С и 22 для более холодных областей) и температурой самой холодной пятидневки.

Зимние температуры для некоторых городов России. Нужное нам значение — в первом столбце.

Значение k можно взять из следующей таблицы:

Скажем, для двухэтажного дома размером 6х12 метров и высотой 7 метров, расположенного в Севастополе (температура самой холодной пятидневки -11), без внешнего утепления и с однокамерными стеклопакетами, потребность в тепле составит: 6*12*7*(+20 — -11)*1,5/860=18 КВт.

При тепловой мощности в 18 КВт и заявленной производителем мощности секции в 200 ватт их общее количество составит 18000/200=90 (к примеру, 9 радиаторов по 10 секций).

Учтите, что данные производителя верны лишь для дельты температур между теплоносителем и помещением в 70С (скажем, 90/20). Теплоотдача снижается пропорционально перепаду температур и при 60/25 будет составлять всего 100 ватт на секцию.

Трубы

Для разводки отопления в частном доме можно смело использовать все виды высокотемпературных (с заявленной рабочей температурой 90С) пластиковых и металлопластиковых труб. У меня дома смонтирован армированный алюминием полипропилен; с таким же успехом можно было выбрать металлопластик на пресс-фитингах.

Дело в том, что параметры отопления в автономном контуре при минимальной вменяемости его владельца подконтрольны и абсолютно стабильны:

• Температура теплоносителя обычно держится в диапазоне 50-75 градусов;
• Давление в закрытой системе не превышает 2,5 кгс/см2.

Стабильность давления в закрытом контуре при колебаниях температуры обеспечивается правильно подобранным объемом расширительного бака. Обычно он берется равным примерно 10% объема теплоносителя в контуре. Его количество проще всего измерить, заполнив систему отопления водой и слив ее в любую мерную тару.

А раз все параметры предсказуемы и стабильны — стоит ли переплачивать за надежность , которая просто не будет востребована?

На отоплении не стоит использовать лишь металлопластик на компрессионных фитингах с накидными гайками. Инструкция связана с тем, что он очень чувствителен к малейшим ошибкам при сборке (в частности, к смещению уплотнительных резиновых колец на фитинге) и часто начинает течь на соединениях после нескольких циклов нагрева и охлаждения.

Использовать металлополимерные трубы с компрессионными фитингами на отоплении — не лучшая идея.

Каким должен быть диаметр подводок к батареям и розливов ?

Диаметр розлива зависит от способа побуждения циркуляции. Для гравитационной системы параметры я уже приводил; для контура с принудительной циркуляцией диаметр розлива определяется тепловой нагрузкой на него. Вот данные для средней скорости движения теплоносителя в 0,7 м/с (при такой скорости еще нет гидравлических шумов):

На практике при площади дома до 200 метров на розлив покупается полипропиленовая труба диаметром 25 мм, для подключения радиаторов — диаметром 20 мм.

Не забудьте, что условным проходом, примерно равным внутреннему диаметру, маркируются только металлические трубы. Для пластиковых указывается наружный диаметр и толщина стенок. Вычислить внутреннее сечение трубы можно, вычтя из наружного диаметра удвоенную толщину стенки.

Обвязка котла

У закрытой системы с принудительной циркуляцией она включает:

• Расширительный бак;
• Циркуляционный насос;
• Группу безопасности — манометр, предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик.

Кроме того, все радиаторы, расположенные выше розлива, комплектуются кранами Маевского или автоматическими воздушниками. На скобах выше розлива ставятся такие же воздушники, а на скобах, расположенных ниже розлива — сбросники для полного осушения труб.

Некоторые типы котлов могут похвастаться установленными внутрь корпуса группой безопасности, насосом и расширительным баком. Прежде, чем отправляться за покупками, не поленитесь изучить описание прибора.

Подключение радиаторов

Для секционных радиаторов возможны три способа подключения:

1. Одностороннее боковое;
2. Двухстороннее нижнее;
3. Диагональное.

Какое из них выбрать?

Ответ зависит от двух факторов:

• Количества секций батареи;
• Ее расположения относительно розлива и/или стояка.

При небольшой длине отопительного прибора (до 7-10 секций) и стоячной разводке оптимальным будет боковое подключение. Разница в диаметре между коллекторами радиатора и вертикальными каналами внутри секции обеспечит его равномерный прогрев по всей длине.

Если количество секций больше 10 и отопительный прибор подключается к стояку или расположенному выше него розливу, наш выбор — диагональное подключение. Оно прогреет все секции, независимо от их количества.

При большой длине батареи и ее расположении над розливами более практичным будет двухстороннее нижнее подключение.

Вот его преимущества:

• Радиатор начнет греть сразу после запуска контура, даже без стравливания воздуха. Воздушная пробка будет вытеснена избыточным давлением в верхний коллектор и не станет мешать циркуляции через нижний. При этом секции будут прогреты по всей высоте за счет собственной теплопроводности;
• В открытом отопительном контуре периодическое обновление теплоносителя будет способствовать постепенному заиливанию батарей и падению их теплоотдачи. Однако непрерывная циркуляция воды через нижний коллектор не даст илу собираться в нем: батарея не будет нуждаться в промывке в принципе. Для промывки же розлива достаточно раз в два-три года перепустить контур на сброс.

Заключение

Итак, мы познакомились с разновидностями двухтрубных систем и с особенностями их монтажа в частном доме. Дополнительную информацию уважаемый читатель может изучить, просмотрев видео в этой статье. Жду ваших дополнений и комментариев. Успехов, камрады!

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

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

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

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

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

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


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

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

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

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

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

Сложно ли разработать своими силами контур водяного отопления в многоэтажном доме? Конечно, свои трудности в этом деле есть, но в целом залог высокопроизводительной системы — грамотное комбинирование типовых решений. Мы хотим рассказать вам о том, какие схемы систем отопления оптимальны для двухэтажного дома.

Открытая и гравитационная системы — реально ли

Что бы ни твердили поклонники принудительной циркуляции — да, реально. В действительности большинство профессионалов учитывают если не постоянную работу на естественном протоке, то хотя бы возможность сохранить часть производительности при отключении электричества.

Первое, что для этого нужно — нацелиться на повышение мощности котла. Перемещение нагретой воды против силы притяжения требует затрат энергии, а поскольку для создания разницы давлений используется только тепло, его потребуется не в пример больше, естественно, вырастут и тепловые потери.

Другой вопрос — эффективность системы. Для отопления больших площадей важна скорость протока теплоносителя, чтобы он успевал сохранять температуру до последнего радиатора в цепочке. Гравитационные системы на такое попросту не способны, но они опять же поддерживают проток и без циркуляционного насоса , значит, как минимум система не разморозится, а в части дома даже сохранится комфортное тепло.

Система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией: 1 — котел; 2 — расширительный бак открытого типа; 3 — подача; 4 — радиаторы второго этажа; 5 — радиаторы первого этажа; 6 — обратка

Ускорение протока достигается классическими методами:

• достаточно крутым уклоном труб;
• отсутствием участков с контруклоном;
• увеличением объема теплоносителя (диаметра труб);
• минимизацией поворотов и заужений;
• увеличением разницы между верхней и нижней точками.

И все же настоятельно рекомендуется отказаться от систем без принудительной циркуляции — они слишком неэкономичные, к тому же трубы можно проложить только открыто. Вместо того чтобы из года в год переплачивать за сожженное впустую топливо, лучше потратиться один раз и организовать бесперебойное питание котельной.

Ленинградка в двухэтажном доме

Большинство классических схем применимо к многоэтажным строениям и однотрубная система не исключение. С первого этажа на второй поднимается стояк подачи. Эта труба имеет наибольший диаметр, эквивалентный патрубкам котла. Подача тянется под всеми радиаторами и за последним уже условно считается обраткой. Поскольку труба обычно обходит дом по периметру, ее дотягивают до подачи и опускают к котлу в общем техканале.

Другой вариант — опустить трубу на первый этаж и точно так же провести ее ниже всех радиаторов и замкнуть обратно в котел. Для такого подключения необходима высокая мощность котла и большая скорость протока, иначе на 8-10 радиаторе уже не будет достаточно высокой температуры. Поэтому оптимально сделать поэтажную разводку трубами с организацией двух контуров циркуляции. Если хотите чистую ленинградку — продумайте способ ограничивать проток пропорционально удаленности радиаторов от котла, но помните, что у однотрубной системы длина крыла всегда меньше.

Радиаторы подключаются к двум точкам одной трубы без разрыва. Чем больше разница между сечением магистральной трубы и отвода, тем меньше будут потери тепла и больше длина линии. Такое подключение позволяет включить радиатор в режим байпаса и локально регулировать проток, не влияя на общий режим работы — непосильная задача для классической однотрубной схемы.

Верхняя и нижняя разводка двухтрубной системы

При двухтрубной схеме практически каждый радиатор имеет параллельное подключение и к подаче, и к обратке. Это вызывает дополнительные затраты и рост объема теплоносителя, но и передача тепла возможна на более значительные расстояния.

В современном монтаже используется комбинированный вариант двухтрубной системы. Подача тянется по верхнему этажу, обратка по нижнему, соединяются они в самом конце трубой номинального сечения, замыкающей проток. От подачи запитывается верхний радиатор, с его выхода — следующий и так до последнего, откуда охлажденная вода сбрасывается в обратку. Это наиболее экономный вариант двухтрубной схемы для обогрева больших площадей. Недостаток один — открытая прокладка труб.

В другом варианте двухтрубной схемы подача и обратка прокладываются вместе. Подключение радиаторов выполняется в двух нижних точках, что помогает скрыть магистральные трубы в полу: поскольку разводка исключает подъем труб выше радиатора, то и называется она нижней.

Коллекторные системы и подключение теплого пола

Комбинировать разные типы схем очень полезно, это помогает «заточить» отопительную систему под различные технические условия. Техническая реализация таких проектов упрощается с использованием распределительных коллекторов.

Первый их тип — это простая двухрядная гребенка с запорной арматурой, которая имеет по паре отводов для каждого крыла. На каждом из них может быть установлено различное число радиаторов с произвольной схемой подключения, но обычно общее число секций не превышает десяти.

Второй тип коллекторов имеет прозрачные колбы с поплавками для визуально наглядной регулировки скорости протока. К таким узлам подключаются трубы теплого пола и крылья разной протяженности, вместо шаровых кранов на каждой линии установлено по вентильному регулятору.

Коллекторы для теплого пола могут снабжаться дополнительным насосом рециркуляции и общим терморегулятором. Это очень характерно для многоэтажных домов, например, при комбинации теплого пола с радиаторами на разных этажах. Базовая температура теплоносителя составляет 60-70 градусов, что для теплого пола очень много. Поэтому насос подмешивает часть воды из обратки, снижая нагрев пола до 35-40 °С.

Построение развязки на коллекторах удобно и при техническом обслуживании. Вам не придется останавливать всю систему отопления в случае поломки, так как каждый участок можно отключить и слить селективно.

Оборудование котельной

Обычно коллекторы для всех этажей монтируют в помещении котельной. Это удобно, затраты на дополнительные два десятка метров труб не идут ни в какое сравнение с организацией места под отдельный коллекторный узел, а они достаточно громоздкие.

Обвязка котла классическая: на отводах запорная арматура, на подключении обратки — фильтр-грязевик. Насос устанавливается в разрыв обратки и обвязывается байпасом. Мембранный расширительный бак подключается к произвольной точке системы, а группа безопасности — отводом к трубе подачи в метре от котла.

1 — котел; 2 — группа безопасности; 3 — мембранный расширительный бак; 4 — радиаторы отопления; 5 — запорные вентили; 6 — циркуляционный насос с байпасом; 7 — фильтр грубой очистки

Как и всегда, рекомендуется выполнять обвязку оборудования котельной стальными трубами, имеющими меньший коэффициент линейного расширения, чем у пластика. Предпочтительной будет паковка на полимерную нить с использованием анаэробного герметика.

В систему отопления осталось только добавить патрубки слива и закачки воды в самой нижней точке системы. При наличии теплого пола для этого отводится пара выводов коллектора: через обратку выполняется слив, через подачу — продувка.

Обвязка радиаторов

Никаких особых премудростей в подключении радиаторов нет. В один из верхних отводов, как и полагается, вкручен кран Маевского, через второй может подаваться горячая вода.

Однако более эстетичным будет нижний боковой подвод труб. Современным словом в этом плане считаются одноточечные устройства подключения, за счет которых можно заводить и подачу, и обратку в один и тот же нижний отвод радиатора.

По такому же принципу вы можете вести двухточечное подключение, но только с одной стороны. Такая обвязка смотрится менее громоздко, плюс есть множество стандартных решений. Обычно резьбовые соединения на радиаторах не более одного дюйма, поэтому упаковывать их можно и на ФУМ ленту.

Отправим материал вам на e-mail

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

Схема отопления частного дома

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

Любая отопительная система состоит из главных элементов:

Видео: схема отопления двухэтажного дома

Системы с установкой циркуляционного насоса

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

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

Системы, основанные на естественной циркуляции

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

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

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

Достоинства и недостатки рабочих схем

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

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

Виды разводки и способы расчета

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

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

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

Распространенные принципиальные схемы

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

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

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

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

Схемы с открытым и закрытым расширительным бачком

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

Для владельцев частных домов и малоэтажных коттеджей проблема выбора между централизованным и автономным отоплением не стоит – преимущество явно на стороне газовых или твердотопливных котлов, работающих только на отопление частного домостроения. Этот способ намного эффективнее, чаще и экономнее, а собственная система отопления разрешает регулировать температуру в каждом отдельно взятом помещении в соответствии со своими требованиями. Поэтому основная задача – правильно выбранная схема отопления двухэтажного дома, например, такая:

Расчет отопления 2-этажного здания

Расчет энергоэффективности, теплоотдачи и технических параметров отопления определяет ее рабочие характеристики, количество теплопотерь в доме, мощность теплогенератора, количество радиаторов, их месторасположение и т.д.

Производительность котла, который обеспечивает эффективное отопление двухэтажного дома, вычисляется по общим результатам потерь тепла в здании. В исходные данные для расчетов должны входить:

1. Площадь каждой их обогреваемых комнат и общая площадь всех помещений в доме.
2. Климатические и географические особенности местности.
3. Теплоизоляция здания и каждой комнаты.
4. Стройматериалы, из которых выстроены несущие стены, межкомнатные перегородки, потолочные и другие перекрытия, а также их толщина.
5. Конструктивное решение кровельной системы, наличие или отсутствие мансарды, чердака, надпотолочного технического места.
6. Габариты окон и дверей, качество их утепления.

Смотреть видео или скачать ролик о разных схемах 2-трубного подсоединения можно здесь:

Из чего состоит система отопления

Электрический, твердотопливный, жидкотопливный, газовый теплогенератор – это основной узел в отопительной системе и в схеме с ГВС. Средний стандартный норматив производительности котла – 100 Вт/1 м 2 площади с потолками высотой ≤ 3 м в утепленном помещении. Котел должен иметь запас мощности ≤ 20%. При организации ГВС запас мощности должен быть увеличен до 45-50%.

Корпус любого котла отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией или с принудительной может быть чугунным или металлическим. Сам теплогенератор может крепиться на стене или стоять на полу. Напольный агрегат рекомендуется монтировать или в отдельном здании, или в отдельном изолированном помещении. В этом помещении должна быть оборудована вентиляция, установлен бойлер для ГВС, смонтирован дымоход.

Если разрабатывается проект отопления двухэтажного дома с настенным агрегатом на газе, то дымоходный канал не нужен. Также не нужно выполнять требование к установке агрегата в отдельном здании или помещении. Котел в двухэтажном доме с одним контуром работает только на отопление здания. Если теплогенератор двухэтажного частного дома своими руками предназначен и для вырабатывания горячей воды (ГВС), то устанавливают двухконтурный агрегат.

Энергия от теплогенератора в трубы и батареи передается двумя способами: отопление с естественной циркуляцией или обогрев с принудительной циркуляцией теплоносителя по трубам отопления двухэтажного дома. Современные модели 2-контурных котлов имеют свой собственный насос, обеспечивающий циркуляцию нагретой воды или антифриза, и снабжены расширительным резервуаром закрытого типа.

Радиатор – это изделие из биметалла или с анодированием, также он может быть сделан из алюминия, стали, чугуна. Коэффициент теплоотдачи и степень инерционности радиатора находятся в прямой зависимости от габаритов и материалов, из которых сделан прибор. Габариты определяются количеством секций, стандартное их количество – семь. Также для работы радиатора на нем должен быть установлен кран Маевского, запорная арматура (вентиль) и терморегулятор.

Где рекомендуется устанавливать батарею, обычно указывается в паспорте к нему. Это оконные проемы (под подоконниками), около входных дверей и расчетные места по периметру комнаты. К стоякам и трубам отопления радиаторы подключаются двухсторонним или односторонним способом по диагонали, сверху или снизу. Тип подключения определяет производительность батареи.

Любые схемы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией или с принудительным движением воды рассчитываются на определенное число батарей (I), и их количество определяют по следующей формуле:

I = S х k 1 х k 2 х k 3 х k 4 х 100 / P (единиц), где

• S – площадь отапливаемой комнаты в квадратных метрах;
• P – производительность одной секции батареи (Вт);
• K I – коэффициент, применяемый к стеклопакетам;
• K II – коэффициент теплопотерь, применяемый к внешним стенам;
• K II – коэффициент, значение которого зависит от кровельной системы – ее способа утепления и конструкции;
• k iv – коэффициент, значение которого зависит от высоты потолочного перекрытия (k iv = 1, если высота потолка ≤ 2,5 м).

Трубы отопления обеспечивают движение, распределение и обратный ход горячей воды в теплогенератор. Значение сопротивления потока определяется гладкостью внутренней поверхности магистрали и выбранным способом передвижения воды – схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией или система отопления двухэтажного частного дома с естественной циркуляцией. Каждая схема отопления 2-этажного частного дома должна быть герметичной, что обеспечивается качеством обвязки.

Расширительный бак, которым оснащается двухтрубная система отопления двухэтажного дома закрытого или открытого типа, нужен для сохранения требуемого объема воды, циркулирующей в трубах. Резкий нагрев теплоносителя – это увеличение его объема, и лишняя жидкость выдавливается в расширительный резервуар.

В бачке есть воздушная камера и камера для теплоносителя, которые разделяются мембраной. Закрытые схемы смонтированы так, что резервуар крепится на обратке, перед всасом насоса. Но такая конструкция должна предусматривать крепление бачка на высоте ≥ 1 м.

Расширительный резервуар открытого типа монтируется в самой высокой точке отопительной системы. Объем бачка должен иметь 10-процентный запас по объему. Отправной точкой объема считается общий литраж теплоносителя в трубах. Недостаток такой конструкции – быстрое испарение воды из бачка.

Запорная арматура помогает смонтировать схемы отопления таким образом, чтобы их можно было ремонтировать или обслуживать, не отключая отопление полностью. Краны или вентили могут врезаться до или после любого прибора или узла, требующего дальнейшего обслуживания, а также на входе системы.

Предохранительный и обратный клапаны, автовоздухоотводчик, запорная арматура для балансировки давления называются предохранительными. Эти устройства предохраняют трассу отопления от гидроударов и резких скачков скорости и давления теплоносителя. Отсекающий клапан перекрывает газ (электричество, подачу другого типа топлива), как только срабатывает любой из датчиков, например, газоанализатор, или прекращается работа насоса.

Электромеханический или электронный вентили, терморегулятор – это регулирующая арматура, которая предназначена для стабилизации рабочих параметров отопительной схемы.

Гидравлическая, термодинамическая стрелка, коллектор – для разветвления гидроконтуров, уменьшения теплопотерь, повышения проходимости воды и раздачи тепла по всей сети радиаторов. Рядом с коллектором обычно монтируют контрольные приборы и аппаратуру.

Насос в системе отопления частного дома необходим для продвижения воды по теплотрассе, его наличие – это возможность не соблюдать уклоны и геометрию магистрали, которой требует система отопления с естественной циркуляцией.

Расчет производительности насоса: Q = P/ ΔT х 1,16 (м/сек, л/сек, м 3 /час).

Символ	Что обозначает	Единица измерения
Q	Максимальная прокачка подачи через насос	л/с, м 3 /час
P	Максимальная производительность теплогенератора	кВт
ΔT	Теплоотдача с батарей, базовое значение 20 0 C	0 C
1,16	Удельная плотность теплоносителя (вода)	Вт/час
H	Давление замкнутой схемы	Па
R	Гидропотери в магистрали (если делать отопление в двухэтажном частном доме своими руками), 150	Па/м
L	Общая длина всех контуров	м
Z ƒ	Коэффициент шероховатости	1,3 – для фитингов и шаровой запорной арматуры; 1,7 – для термовентилей, 2- или 3-ходовых вентилей

Разные решения по отоплению

Как устроена однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема приведена ниже. Принцип состоит в последовательном включении обогревательных приборов. Поток жидкости будет стабильным, если использовать трубы Ø ≥ 32 мм. При таком диаметре трубной магистрали хорошо будет работать и гравитационная система отопления двухэтажного дома, то есть, без насоса.

Из-за разницы температуры и давления в начале и в конце магистрали движение воды будет медленным, но постоянным. Недостаток такой схемы состоит в том, что каждая следующая батарея будет холоднее предыдущей. Поэтому перед тем, как сделать отопление по 1-трубной схеме, просчитайте общую длину труб. Чем длиннее магистраль, тем менее эффективно она будет обогревать дом.

Также первый вариант более известен, как ленинградская система отопления (схема для двухэтажного дома или одноэтажного здания). Чтобы повысить КПД схемы, можно врезать насос, запорную арматуру с термостатическими клапанами, установить байпас.

Двухтрубное отопление в двухэтажном частном доме своими руками устраивают по принципу деления подающего и обратного потоков жидкости. Контур такой схемы требует параллельного подсоединения входа и выхода нагревательных батарей. Температура воды в секциях будет всегда одинаковой, а стабильная работа теплогенератора не зависит от расстояния и длины магистрали.

Если сделать отопление по 2-трубной схеме, то врезка кранов и терморегуляционных вентилей поможет обслуживать и ремонтировать узлы и отдельные участки без полного отключения. Если же в такую схему включить гидравлическую стрелку с коллектором компланарного типа, то все дополнительные контуры можно будет разделить.

Коллекторное подсоединение разводки

Лучевая разводка (звезда) – это коллекторная система отопления двухэтажного дома, которая предусматривает радиальную укладку труб трубопровода и подсоединение к ним автономных схем. Если соблюдать одинаковую длину разводки в домике, то гидробаланс будет стабильным, теплообмен повысится, сопротивление в трубах уменьшится. Правильный расчет подачи будет соблюден при монтаже регулировочной арматуры и насоса в каждом из подключенных контуров. Недостаток схемы – большой расход стройматериалов, высокие трудозатраты. Достоинства – точная регулировка каждого радиатора, высокий КПД, легкое обслуживание.

Как правильно и равномерно распределить теплоноситель по высоте

Подача воды снизу вверх в схеме отопления в частном доме в два этажа – это, прежде всего, подсоединение стояков на первом этаже или в подвале. 2-трубный контур – это сделанная параллельная трасса подачи и обратки. Вода движется наверх и, проходя через батареи, начинает движение вниз, к котлу. Трубы подачи должны заканчиваться выше батарей второго этажа. Вся подающая магистраль должна иметь общий клапан для стравливания воздуха. На каждый радиатор ставят свой кран Маевского.

Разводка с верхним подключением обогрева – это движение воды сверху вниз. По основной трубе подачи вода попадает в закольцованную разводку или в тупиковые отводы схемы. Подача в радиаторы осуществляется с чердачного утепленного помещения. Дальше по вертикально смонтированным трубам вода попадает в общую обратку и по ней – в рубашку теплогенератора. На этапе проектирования такой разводки необходимо учитывать месторасположение насоса – он должен быть включен в трубу обратного хода в непосредственной близости от котла. Пользоваться циркуляционным насосом в таком варианте подключения обязательно, иначе движения теплоносителя не будет, кроме первых радиаторов.

Двухтрубное отопление частного дома в вертикальном исполнении с любым вариантом подключения подачи требует постоянного контроля за балансом давления и температуры. Но если условия контроля и возможности регулировки обеспечены, система будет работать стабильно и в плане выдерживания нужного давления, и в плане соблюдения температурного режима.

Изучить и понять, как работает отопление частного дома, достаточно просто. Сложнее проделать всю работу самостоятельно и бесплатно, поэтому помощь профессионалов здесь не помешает.