Схема отопления двухэтажного дома: виды систем с принудительной циркуляцией, рейтинг 10 лучших насосов

Из чего состоит система отопления

Основные конструктивные детали отопительной системы частного дома:

• набор радиаторов;
• теплоноситель – чаще всего вода, но может быть газообразная среда или незамерзающая жидкость, в зависимости от типа котла;
• котел – электрический, газовый, твердотопливный, дизельный или керосиновый;
• теплопровод.

Система имеет замкнутый принцип работы, то есть сначала теплоноситель подогревается котлом, направляется по трубопроводу в радиаторы, а потом, остывший, возвращается в теплоисточник. Набор отопительных приборов вместе с теплопроводом называют отопительным контуром.

Перечисленных элементов хватит, чтобы создать простейший проект отопления двухэтажного дома. Однако для повышения эффективности автономного отопления, в схему добавляют еще несколько деталей:

• фильтр – нужен для защиты котла от засорения;
• насос – для принудительной циркуляции теплоносителя по трубам;
• приборы безопасности (клапан сброса давления, воздухоотводчик, манометр) – необходимы в системах с принудительной циркуляцией;
• расширительный бак – собирает излишек теплоносителя, когда он перегревается и расширяется в объеме.

Таким образом получается схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией.

Система отопления состоит из множества связанных между собой элементов Источник opechi.ru

Технология монтажа самотечной системы отопления

1. Определение модели котла и его местоположения — это самое важное во всей самотечной системе отопления. Этот агрегат производит нагрев теплоносителя.
2. Теперь, согласно самотечной системе отопления, по схеме определяем расположение трубопровода. Существуют 2 типа прокладки труб – одинарный и двойной.
3. Выбираем радиаторы, которые будут располагаться в комнатах, подвале и на чердаке (при необходимости).
4. Не забываем о том, что так же необходимо подобрать расширительный бак.

В процессе монтажа трубопровода следует помнить о том, что создаваемая линия должна иметь определенный уклон. Этот показатель рассчитывают таким образом, чтобы каждый метр трубы наклонялся на 0,005 м. Направлять угол наклона следует в сторону нагревающего бака.

Для чего необходимо реализовывать данное требование?

• Наличие уклона трубы позволяет ускорить движение теплоносителя.
• Во время работы системы отопления данного типа возникают пузырьки воздуха. Для того чтобы устранить их из труб, делается наклон трубопровода. В этом случае в процессе нагревания воды, происходит расширение теплоносителя. И пузыри оказываются в открытом расширительном баке для отопления. Здесь предусмотрен их вывод в атмосферу.

Основные требования к системе

Существует ряд важных требований, которые необходимо учитывать при проектировании отопительной системы.

1. В целом, проект отопления двухэтажного дома должен соответствовать архитектурному решению здания. Размещение котла требует определенных конструкционно-проектировочных условий помещения, в котором он будет находиться. Места установки радиаторов, а также пути пролегания трубопровода не должны нарушать архитектурные правила обустройства жилых и технических помещений. Все это означает, что составлять план отопительной системы должен квалифицированный проектировщик, на основании готового архитектурного проекта дома.
2. В процессе эксплуатации система должна обеспечивать всем внутренним и наружным поверхностям такую температуру, которая предусмотрена строительными нормами и правилами (СНиПами).
3. Система должна быть достаточно экономичной в эксплуатации. Если отопление дома требует слишком больших расходов энергоресурсов, стоит обратиться к специалистам: возможно некоторые детали или узлы получится унифицировать.
4. Трубопровод должен иметь минимум изгибов и поворотов. Если при его монтаже нужно большое количество крепежных деталей в различных типоразмерах, значит, схема отопления составлена некачественно.

Всегда надо составлять и оценивать предварительную схему Источник tapiart.ru

1. В процессе использования система должна быть надежной, безопасной, удобной и бесшумной. Хорошая система позволяет владельцам дома легко управлять отопительными приборами, а при необходимости легко ремонтировать их.
2. Немаловажна и эстетическая сторона. Радиаторы и подведенные к ним трубы должны иметь аккуратный привлекательный вид. Чем меньше заметны элементы отопления, тем лучше.

Одноконтурная система

При одноконтурной системе все отопительные компоненты устанавливаются в последовательном порядке, а котёл отопления находится внизу. У двухэтажного дома схема однотрубной системы отопления довольно проста, поэтому пользуется большой популярностью у владельцев коттеджей.

Проходя через котёл, вода нагревается и поступает в первый радиатор, где отдаёт немного тепла помещению, затем во второй, третий и т.д. После этого она возвращается обратно, и цикл начинается заново. Получается большое кольцо, охватывающее весь дом. Наименьшее количество тепла достаётся последнему радиатору в цепочке. Компенсировать этот недостаток можно, если последовательно увеличивать количество секций отопительных батарей — последняя и будет самой большой. В результате площадь теплоотдачи становится больше, соответственно, температура в помещении выравнивается.

В данном видео вы подробнее узнаете о ленинградке:

Принцип работы и преимущества

Система предполагает естественную циркуляцию воды, то есть без применения насоса. Принцип её действия заключается в разной плотности горячего и холодного теплоносителя и наличии расширительного бака, установленного в самой верхней точке стояка с горячей водой. Он принимает на себя излишки расширяющегося теплоносителя, предотвращая повышение давления в трубах и их разрыв.

Нагретая вода самоходом поступает на второй этаж, попадает в радиаторы и перемещается по стоякам. Отдавая тепло, она охлаждается и возвращается к котлу. Для удаления воздушных пробок на радиаторах устанавливаются специальные краны Маевского. Если сравнивать двухтрубное и однотрубное отопление, то у второго есть свои преимущества:

1. Независимость от электросети. При отключении электроэнергии система никак не пострадает, а в доме будет тепло.
2. Весь внутренний периметр дома — это одно замкнутое кольцо труб, которое не зависит от планировки помещений.
3. При необходимости можно легко подключить насос, дополнительные радиаторы и полотенцесушители, а также отвести трубы, например, для тёплого пола.
4. Основную трубу можно скрыть в стене или полу.
5. Температуру воды легко регулировать, уменьшив или увеличив нагрев.
6. Можно использовать котёл с любым видом топлива.
7. Лёгкий монтаж и большая экономия на трубах.

Эти преимущества позволяют устанавливать однотрубную систему отопления на 2 этажа без влияния на эффективность нагрева радиаторов. К её недостаткам относятся следующие факторы:

1. Невозможно регулировать температуру радиатора в отдельно взятой комнате. При уменьшении или увеличении обогрева изменения будут происходить по всей линии отопления.
2. Без принудительной циркуляции теплоносителя система работает менее эффективно, чем с ней.

Второй недостаток легко исправить, установив циркуляционный насос.

Принудительная циркуляция

Большинство современных отопительных систем работает с искусственной циркуляцией. Для этого используется закрытый расширительный бак мембранного типа. Он герметичен, поэтому теплоноситель не контактирует с воздухом, а при остывании возвращается в систему.

Постоянную циркуляцию обеспечивает насосный узел. Лучшее место для его установки находится перед отопительным котлом. Таким образом увеличивается напор в самых узких каналах теплообменника.

Можно использовать дополнительные источники энергии

Работа циркуляционного насоса позволяет устанавливать отопление в виде тёплых полов. Без принудительной циркуляции движение теплоносителя по длинным и узким трубам такого пола будет существенно затруднено.

При отключении энергоснабжения используют дополнительные источники — генераторы тока. Затраты на обслуживание немного возрастают, но они компенсируются более равномерным и комфортным распределением тепла.

Разводка труб

От способа разведения труб зависит работа всей системы. В двухэтажном доме при одноконтурном отоплении можно использовать две схемы разводки: вертикальную или горизонтальную.

В вертикальной схеме присутствует верхняя разводка. При этом горячий теплоноситель поднимается на второй этаж или чердак, откуда расходится по вертикальным стоякам, которые соединяют между собой радиаторы отопления на этажах. Выходящую на чердак часть системы необходимо утеплять.

Во втором варианте схема разводки нижняя. Она направлена снизу вверх, то есть от отопительного котла к этажам. Теплоноситель поднимается по одной трубе, разветвляясь на две ветки. Тепло получает сначала первый, а затем второй этаж.

Существует 2 типа разводки труб

Оборудование для монтажа

Для сборки отопительной системы в двухэтажном доме необходимо заранее позаботиться обо всех её составляющих. При одноконтурном отоплении понадобится стандартный набор оборудования:

• циркуляционный насос, если без него нельзя обойтись;
• отопительный котёл (газовый или электрический);
• расширительный бак открытого или закрытого типа;
• трубы;
• переходники;
• радиаторы;
• заглушки и прокладки;
• краны Маевского.

Мощность котла рассчитывают с учётом площади дома и характеристик теплоносителя. При постоянном проживании людей в качестве теплоносителя используют обычную воду. Если речь идёт о даче, где хозяева бывают редко, тогда больше подойдёт антифриз, который не позволит системе промёрзнуть и разрушиться зимой.

Проектирование системы отопления для двухэтажного дома

Отопительная система здания, в котором больше одного уровня должна обеспечивать подъем теплоносителя на высоту этажа. Схема подключения отопления в двухэтажном частном доме может быть с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя, с вертикальным или горизонтальным расположением стояков, с нижней или верхней разводкой. И, конечно же, она может предполагать однотрубную или двухтрубную разводку. Прежде чем выбрать тот или иной вид схемы отопительной системы, нужно ознакомиться с достоинствами и недостатками каждого из них.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на утеплении загородных домов.

Естественная циркуляция теплоносителя

Отличительной особенностью схемы с естественной циркуляцией теплоносителя является размещение труб системы под небольшим углом, чтобы «помочь» жидкости перетекать из одной части схемы в другую.

Система с естественной циркуляцией теплоносителя – трубы располагаются под углом Источник strojdvor.ru

Естественная или самотечная схема отопления двухэтажного дома функционирует за счет того, что жидкость (теплоноситель), при нагревании расширяется, и плотность ее снижается. В неплотном состоянии она поднимается по разгонному вертикальному участку в радиаторы второго этажа. После этого в остывшем плотном состоянии пускается вниз по трубопроводу и попадает в котел для дальнейшего нагрева.

Системы с естественной циркуляцией имеют свои преимущества:

• экономичность при установке;
• простота монтажа и эксплуатации;
• отсутствие шума, который возникает при работе насоса в принудительных системах;
• независимость от энергоснабжения, но только в том случае, если котел может работать без подачи электричества;
• не требует частого ремонта, так как состоит из простых элементов.

Минусы:

• Система с естественной циркуляцией имеет совсем небольшой радиус действия, и поэтому не подходит для домов с площадью более 100 кв. метров.
• Система требует обязательной установки расширительного бака в чердачном помещении, а это означает, что с возникнут дополнительные сложности при обустройстве отопления на жилом подкрышном этаже – мансарде.

Расширительный бак в такой схеме надо устанавливать в верхней точке системы Источник pinterest.co.uk

• Помещения при отоплении с естественной циркуляцией прогреваются очень медленно. От момента запуска котла до полного прогревания дальних помещений может пройти несколько часов.
• В проходных помещениях, в которых не установлены радиаторы, необходимо утеплять трубы, поскольку в этих местах существует риск замерзания жидкости.

Схема с естественной циркуляцией

Чтобы понять принцип действия гравитационной системы, изучите типовую схему, применяющуюся в двухэтажных частных домах. Здесь реализована комбинированная разводка: подача и возврат теплоносителя происходит по двум горизонтальным магистралям, объединенным однотрубными вертикальными стояками с радиаторами.

Справка. Существуют и другие способы организовать самотек на двух этажах, например, разводить стояки прямо от расширительного бака трубами меньшего диаметра. Схема материалоемкая, с виду напоминает паука, а монтаж доставит немало хлопот.

Как работает самотечное отопление двухэтажного дома:

1. Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.
2. Нагретый теплоноситель движется по вертикальному коллектору и распределяется по горизонтальным магистралям, проложенным с уклоном в сторону радиаторов. Скорость течения невелика – порядка 0.1—0.2 м/с.
3. Расходясь по стоякам, вода попадает в батареи, где успешно отдает теплоту и охлаждается. Под воздействием гравитации она возвращается в котел по обратному коллектору, собирающему теплоноситель из остальных стояков.
4. Прирост объема воды компенсируется расширительным баком, установленным в самой высокой точке. Обычно утепленная емкость располагается на чердаке здания.

Принципиальная схема самотечной разводки с циркуляционным насосом
В современном исполнении гравитационные системы оснащаются насосами, ускоряющими циркуляцию и прогрев помещений. Перекачивающий агрегат ставится на байпасе параллельно подающей магистрали и функционирует при наличии электроэнергии. Когда свет отключается, насос бездействует, а теплоноситель циркулирует за счет гравитации.

Сфера применения и недостатки самотека

Назначение гравитационной схемы – теплоснабжение жилищ без привязки к электричеству, что актуально в отдаленных регионах с частыми отключениями света. Сеть самотечных трубопроводов и батарей способна работать вместе с любым энергонезависимым котлом либо от печного (раньше говорили – парового) отопления.

Разберем отрицательные стороны использования самотека:

• из-за малой скорости протока нужно повышать расход теплоносителя за счет применения труб большого диаметра, иначе радиаторы не прогреются;
• чтобы «подстегнуть» естественную циркуляцию, горизонтальные участки прокладываются с уклоном 2—3 мм на 1 м магистрали;
• здоровые трубы, идущие под потолком второго этажа и над полом первого, портят внешний вид комнат, что заметно на фото;

  
  Из-за слишком большого отступа от потолков спрятать трубу за облицовкой весьма затруднительно

• затруднено автоматическое регулирование температуры воздуха – на батареи нужно покупать только полнопроходные термостатические клапаны, не препятствующие конвективной циркуляции теплоносителя;
• схема неспособна работать с теплыми полами и в 3-этажном доме;
• увеличенный объем воды в отопительной сети подразумевает длительный прогрев и большие затраты топлива.

Замечание. Последний отрицательный момент не играет особой роли – затраченная на производство тепла энергия никуда не денется. Она вернется в процессе остывания трубопроводов.

Чтобы выполнить требование №1 (смотри первый раздел) в условиях ненадежного электроснабжения, хозяину двухэтажного частного дома придется нести расходы на материалы – трубы повышенного диаметра и облицовку для изготовления декоративных коробов. Остальные минусы некритичны – медленный прогрев устраняется путем установки циркуляционного насоса, недостаток экономичности – монтажом специальных термоголовок на радиаторы и изоляцией труб.

Советы по проектированию

Если разработку самотечной схемы отопления вы взяли в свои руки, обязательно учтите следующие рекомендации:

1. Минимальный диаметр вертикального участка, идущего от котла, — 50 мм (имеется в виду внутренний размер условного прохода трубы).
2. Горизонтальный раздающий и собирающий коллектор допускается уменьшить до 40 мм, перед последними батареями – до 32 мм.
3. Уклон 2—3 мм на 1 м. п. трубопровода делается в сторону радиаторов на подаче и котла – на обратке.

   
   Даже большие трубы можно прокладывать скрыто (на фото справа). Слева – типичный монтаж с открытыми коммуникациями

4. Входной патрубок теплогенератора должен располагаться ниже батарей первого этажа с учетом уклона обратной магистрали. Возможно, в котельной придется сделать небольшой приямок под установку источника тепла.
5. На подводках к отопительным приборам второго этажа лучше поставить прямой байпас малого диаметра (15 мм).
6. Верхний раздающий коллектор постарайтесь уложить на чердаке, чтобы не вести под потолками комнат.
7. Используйте расширительный бак открытого типа с патрубком перелива, выведенным на улицу, а не в канализацию. Так удобнее следить за переполнением емкости. С мембранным бачком система работать не будет.

Важный момент. Все элементы гравитационной схемы, расположенные на чердаке двухэтажного дома, не забудьте тщательно утеплить, дабы не греть холодную крышу.

Расчет и проектирование самотечного отопления в коттедже сложной планировки стоит доверить специалистам. И последнее: магистрали Ø50 мм и более придется исполнять стальными трубами, медью либо сшитым полиэтиленом. Максимальный размер металлопластика составляет 40 мм, а диаметр полипропилена выйдет просто угрожающим из-за толщины стенок.

Принудительная циркуляция

В случае с принудительной циркуляцией разводка отопления от котла в частном двухэтажном доме дополняется циркуляционным насосом, который гонит теплоноситель по трубам с нужной скоростью. Это более современный и эффективный вариант обогрева здания.

Принудительная схема отопления двухэтажного частного дома наделена такими преимуществами:

• быстрый обогрев всех помещений;
• возможность устанавливать трубы минимального диаметра;
• детали трубопровода не испытывают перепады температуры, и поэтому служат достаточно долго;
• можно регулировать температуру в доме;
• можно регулировать температуру в каждой комнате отдельно.

Циркуляционный насос это обязательная часть принудительной схемы отопления Источник rookame.ru
Есть у системы с принудительной циркуляцией и свои минусы:

• в обесточенном доме система с насосом работать не будет;
• насос потребляет электроэнергию, в результате энергопотребление дома повышается;
• работающий насос создает шум, который, впрочем, при грамотном подборе и монтаже оборудования, будет практически незаметным.

Однотрубная схема отопления

Однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой предполагает поочередное подключение радиаторов к трубопроводу, имеет такие преимущества:

• минимальная затрата материалов при монтаже;
• возможность проложить трубы там, где это нужно, даже в самых труднодоступных местах;
• одна труба, проложенная вдоль стены, выглядит эстетичные, чем две;
• быстрый и легкий монтаж.

В числе минусов такие особенности:

• если потребуется ремонт или замена какой-либо детали системы, нужно останавливать ее всю;
• тепло распространяется неравномерно, чем ближе помещение к котельной, тем выше температура в радиаторах.

Если в однотрубных системах применяется параллельное подключение конвекторов – такая схема называется «ленинградка» Источник teplomirkr.ru

Существующие схемы однотрубной системы в частном доме

Для обогрева частного дома может применяться как вертикальная, так и горизонтальная схема однотрубного отопления.

Для одноэтажных зданий наибольшее применение нашел горизонтальный вариант, как правило, с замкнутым контуром. Для теплоснабжения двухэтажного дома могут использоваться обе названные схемы.

Горизонтальная система однотрубного отопления частного дома

Такая схема отопления подразумевает последовательную установку радиаторов, подключаемых к одному магистральному трубопроводу. При этом подвод и отвод теплоносителя к отопительным приборам может осуществляться диагонально (подача организована в верхней части радиатора, а обратка – в нижней) или по нижнему варианту (и подача, и обратка расположены внизу приборов). Наибольшее распространение для обогрева одноэтажного частного дома получил второй вариант, имеющий название «ленинградка».

Рисунок 2 – Горизонтальная схема однотрубного отопления

В общем случае горизонтальная однотрубная система отопления конструктивно проста: магистраль прокладывается от источника тепла по всему периметру здания и возвращается обратно. Как правило, подающая линия располагается внизу (над или под полом), и к ней подключается требуемое количество радиаторов.

Циркуляция теплоносителя при таком варианте может обеспечиваться естественным образом (самотеком) или принудительно (при помощи циркулярного насоса). В первом случае при монтаже требуется соблюдать уклон подающей магистрали в сторону движения воды. Радиаторы же должны располагаться на одном уровне.

Известно, что теплоноситель, проходя последовательно все приборы отопления, постепенно охлаждается. Поэтому при естественной циркуляции температура в радиаторах по мере удаления от источника тепла будет уменьшаться все сильнее.

Устранить указанный недостаток можно, либо повышая температуру теплоносителя, что не всегда целесообразно, либо увеличивая скорость его движения, для чего в системе и устанавливается насос.

В случае использования горизонтальной схемы с естественной циркуляцией для отопления двухэтажного дома предусматривается наличие вертикального стояка, который следует врезать в магистральную трубу на первом этаже и желательно до первого радиатора. Теплоноситель сначала будет подаваться на второй этаж, проходить все установленные там приборы, затем спускаться на нижний уровень и, пройдя оставшиеся радиаторы, возвращаться в котел.

Понятно, что в этом случае температура на втором этаже дома будет выше. Но если мощности котла окажется не достаточно, он не сможет обеспечить подачу воды наверх, и система перестанет функционировать. Этот недостаток устраняется установкой циркулярного насоса, обратного стояка, а также монтажом между подающим стояком и первыми отопительными приборами кранов, позволяющих регулировать подачу тепла и требуемую температуру на каждом из уровней двухэтажного здания.

Рисунок 3 – Горизонтальная схема однотрубного отопления двухэтажного дома

Вертикальная однотрубная система отопления частного дома

Такая схема отопления часто применяется для обогрева двухэтажного дома. В общем случае вертикальная однотрубная система предусматривает верхнюю разводку, поэтому магистральные трубы отопления прокладываются по чердачному помещению. От них отходят стояки, подающие теплоноситель в радиаторы, которые должны быть установлены на разных этажах друг под другом.

Циркуляция воды также может осуществляться, как принудительно (при помощи насоса), так и естественно (самотеком). В последнем случае при монтаже требуется соблюдение уклонов подводящих и отводящих магистралей, а также использование труб большого диаметра.

Рисунок 4 – Вертикальная схема однотрубного отопления

Обозначения: I –стояк проточный; II, III – стояки со смещенными и осевыми замыкающими участками; IV, V – стояки проточно-регулируемые: 1 –магистраль подачи теплоносителя; 2 – прибор отопления; 3 –кран проточный; 4 – кран двойной регулировки; 5 –замыкающий участок осевой; 6 –замыкающий участок смещенный; 7 – обходной участок; 8 – воздушник; 9 –бак расширительный; 10 – стояк главный; 11 –магистраль обратки; 12 – теплообменник; 13 –насос циркулярный

Выбор оптимальной схемы отопления

Для начала определим, какая нам нужна отопительная – с естественной или принудительной циркуляцией. Если у вас большой двухэтажный коттедж, то выбирать нужно однозначно систему с насосом. Но если вы имеете небольшую дачу в удаленной от центральных магистралей местности, вам, возможно, подойдет самотечная система, способная работать без электричества.

Теперь выберем между однотрубным и двухтрубным вариантом. Если в доме немного помещений, а требования к эстетичности интерьера высоки, лучше установить отопление по однотрубной схеме. Но если комнат много, а тепловой режим отдельных помещений, например детских, имеет для вас большое значение, выбирайте двухтрубный тип отопления.

Принимая окончательное решение важно помнить, что большинство домовладельцев предпочитают двухтрубную схему с принудительным принципом функционирования