Схема отопления 2 х этажного частного дома - как сделать правильный выбор, открытая система теплоснабжения это, обвязка газового напольного котла, давление в системе отопления, котел навьен ошибка 05,

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

Грамотное проектирование эффективной системы отопления начинается с определения желаемого температурного режима для каждого помещения загородного 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:

гостиная;
рабочий кабинет;
столовая.

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),

где

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.

Преимущества и недостатки

Попутная система имеет больше плюсов, чем минусов.

Преимущества системы с попутным движением воды:

Вся система отопления прогревается равномерно, от начального до последнего радиатора. В каждом помещении будет одинаково тепло.
Не нужно применять дорогое оборудование и сложную балансировку.
Возможность установки регуляторов тепла.
Монтаж попутной системы отопления возможен своими руками, особые навыки не требуются.
Система имеет долгий срок эксплуатации.
Высокая надежность и редкость поломок.
Систему можно прокладывать под полом.
Схема применима для двухэтажных домов.
Система может работать самотеком.

Повышенный расход труб. Их длина больше, чем в традиционных системах. К трубам требуется большое количество единиц запорной арматуры.
Трубы имеют большее сечение по сравнению с обычными схемами, а значит, обойдутся дороже.
При сложной конфигурации помещений применение схемы становится невозможным ввиду ограничений по обводам (нельзя применять прямые углы, разную высоту труб).
При большой площади дома и нескольких этажах такая система обойдется в значительную сумму.

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.

Преимущества:

Остывающий теплоноситель двигать в направлении сверху вниз легче всего (хорошо подходит для систем с естественной циркуляцией).
Стояков можно установить сколько угодно, поэтому данная схема подходит для домов с большой площадью этажа.
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).

Преимущества:

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

Недостатки:

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

Из-за необходимости соблюдать уклон горизонтальных трубопроводов ограничивается длина контура, а соответственно и отапливаемая площадь.

Традиционно используемые схемы отопления

В зависимости от вида трассы трубной прокладки и подключению труб к отопительным приборам различают следующие системы:

Однотрубная. Циркуляция теплового носителя осуществляется по одной трубе без использования насосов. На магистрали выполняется последовательное подключение радиаторных батарей, от самого последнего по трубе в котёл возвращается охлаждённый носитель (“обратка”). Система проста в исполнении и экономична за счёт потребности меньшего количества труб. Но параллельное движение потоков приводит к постепенному остыванию воды, в результате к радиаторам, расположенным в конце последовательной цепочке, носитель поступает значительно охлаждённым. Этот эффект возрастает при увеличении числа радиаторных секций. Поэтому в комнатах, расположенных вблизи котла, будет чрезмерно жарко, а в удалённых холодно. Для увеличения теплоотдачи увеличивают количество секций в батареях, устанавливают разные диаметры труб, дополнительную регулирующую арматуру, выполняют обустройство каждого радиатора байпасами.
Двухтрубная. Каждая радиаторная батарея подключается параллельно к трубам прямой подаче горячего теплоносителя и “обратке”. То есть каждый прибор снабжается индивидуальным выходом в “обратку”. При одновременном сбросе остывшей воды в общий контур, теплоноситель возвращается на подогрев в котёл. Но при этом также нагрев отопительных приборов постепенно уменьшается по мере их удаления от источников подачи тепла. Радиатор, расположенный в сети первым, получает наиболее горячую воду и первым отдаёт носитель в “обратку”, а расположенный в конце получает теплоноситель последним с пониженной температурой нагрева и также последним отдаёт воду в обратный контур. На практике в первом приборе циркуляция горячей воды получается наилучшей, а в последнем наихудшей. Стоит отметить и возросшую цену таких систем по сравнению с однотрубными.

Обе схемы оправданы для небольших площадей, но неэффективны при протяжённых сетях.

Усовершенствованной двухтрубной является схема отопления Тихельмана. При выборе конкретной системы определяющим является наличие финансовых возможностей и способность обеспечения отопительной системы оборудованием, обладающим оптимальными требуемыми характеристиками.

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:

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.
Нет возможности независимой настройки мощности теплоотдачи на каждом приборе.
В случае ремонта одного из радиаторов отключать и дренировать приходится всю систему.

Недостатки, описанные в пунктах «б» и «в», могут быть устранены путем соединения входа и выхода каждой батареи обходной перемычкой с регулирующим клапаном.

Попутная схема отопления – устройство, применение, как сделать

Попутная схема разводки отопительного трубопровода отличается тем, что является саморегулирующейся. Если она собрана правильно, то после монтажа ее настраивать не нужно. На каждом радиаторе в этой системе должна возникнуть одинаковая разница давлений между подачей и обраткой. Каждый отопительный прибор в попутной схеме работает в одинаковых гидравлических условиях.

Как устроена попутка

Одинаковая разница давлений на радиаторах возникает потому, что сумма длин подачи и обратки для каждого одинаковая. Это можно наглядно увидеть на схеме. Возьмите любую батарею из системы, и оцените суммарную длину подающего и отводящего трубопровода до котла.

Т.е. все отопительные приборы находятся в одинаковых условиях автоматически, а это именно то, что на других схемах добиваются тонкой настройкой и добиться иногда не могут. Например, сложная настройка у лучевой схемы, где каждая батарея подключена длинной парой трубопроводов к одному коллектору. Длины этих трубопроводов разные, радиаторы взаимно влияют друг на друга, поэтому систему приходится тщательно регулировать.

Диаметры трубопроводов

Желательно, чтобы диаметр магистрального трубопровода (и подачи и обратки) был бы одинаков на протяжении всего кольца, за исключением подключения последнего радиатора. Где с точки разветвления на предпоследний, можно использовать меньший диаметр, ведь это будет уже не магистраль, а отвод на последний в схеме отопительный прибор. Т.е. конечный отрезок и подачи и обратки может быть с меньшим диаметром.

Выдержка одного значительного диаметра магистралей необходима, чтобы обеспечить одинаковые условия для радиаторов. Т.е. чтобы эта «попутка» была бы сбалансированной системой, где все батареи работают стабильно в одних условиях.

Если же начать «играться» в экономию и уменьшать диаметр магистрали по ходу движения жидкости (ведь ее требуется меньше с каждым ответвлением), то очень просто сделать, так что группа последних радиаторов будет всегда холоднее, т.е. система получится сложнонастраиваемой.

Таким образом, для небольшого дома с 6 – 8 радиаторами от котла прокладывается трубопровод с диаметром 26 мм (наружный для металлопластика, для полипропилена и др. материалов — другие значения), затем до предпоследнего прибора, — 16 мм. Наоборот, для обратки, – от первой батареи 16 мм, затем от второго – 26 мм кольцо до котла.

Но это лишь пример для небольшой системы, а если дом большой, то и диаметр магистралей возможно нужен побольше, чтобы на конечных участках трубопровод не шумел, чтобы скорость в нем не превысила 0,7 м/с. Определить необходимый диаметр можно несложным подбором по подключенной мощности, пример расчета можно обнаружить и на данном ресурсе.

Всегда ли нужна попутка

Попутная система отопления подороже по сравнению с тупиковой, процентов на 20. Денежный перерасход связан с применением труб большого диаметра, и в особенности их фитингов – тройников на ответвлениях радиаторов и переходников на меньший диаметр, которым подключены радиаторы.

В тупиковой же схеме диаметры труб будут меньшими, так как вся мощность разделяется на 2 и более плечей, по выходу из котла.

Особенно громоздкой становится попутка, когда нет возможности провести трубы по кольцу по периметру дома – от выхода котла к его входу. Тогда обратку приходится возвращать тем же путем, где и уложена подача.

Получается сложная петля уже из трех магистральных трубопроводов большой толщины. Этого нужно избегать и преобразовать попутку в более простую тупиковую схему по конкретным обстоятельствам.

Обычный же переход на тупиковую систему происходит при снижении количества радиаторов до 10 и менее. Тогда появляется возможность сбалансировать радиаторы в тупиках и сами плечи без особого наращивания мощности насоса.

При наличии 3, 4 и даже 5 радиаторов в плече нет проблемы с балансировкой всех радиаторов и плечей в тупиковой схеме отопления.

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.

Виды двухтрубных систем двухэтажного дома

Прежде чем выбрать тот или иной вариант двухтрубной системы отопления двухэтажного дома, схему разводки труб и вид циркуляции, необходимо выяснить, какими же они могут быть.

Во-первых, в зависимости от пространственного расположения подводящей и отводящей магистрали двухтрубная система, также как и однотрубная, может быть выполнена по двум схемам:

С горизонтальной разводкой — когда магистральные трубы на каждом этаже образуют отдельные условно горизонтальные (с соблюдением необходимых уклонов) контуры или петли;
С вертикальной — когда подача нагретого теплоносителя к радиаторам в разных уровнях и отвод охлажденного, из них, осуществляется при помощи вертикальных стояков.

Схемы с горизонтальной разводкой можно также разделить на:

Простые — с последовательным подсоединением радиаторов к подающей трубе и «обратке»;
Лучевые или коллекторные — когда каждый радиатор подсоединяется отдельно с помощью двух труб к специальному распределителю (гребенке, коллектору). Он может быть отдельным для каждого этажа, размещенным в нише или шкафчике или же быть общим для всего дома, размещенным в котельной.

Схемы с последовательным подсоединением радиаторов могут быть как с нижней, так и с верхней разводкой подающей трубы. Коллекторные же или лучевые схемы, как правило, предполагают нижнюю разводку труб, причем, очень часто, те прокладываются скрыто, под полом.

Кроме этого, схемы двухтрубных систем отопления двухэтажных домов могут отличаться способом обеспечения циркуляции теплоносителя. Такая циркуляция может быть:

Гравитационной или естественной – когда она обеспечивается только разностью удельного веса горячего и холодного теплоносителя и наличием уклонов магистральных трубопроводов;
Принудительной – когда для этого используется специальный циркуляционный насос (или насосы);
Комбинированной – когда система имеет возможность работать и по той и по другой схеме, в зависимости от обстоятельств.

В зависимости от вида расширительного бака и способа создания избыточного давления в системе она может быть:

Открытой – когда используется открытый расширительный бак, обычно располагающийся под потолком на втором этаже или на чердаке, а давление в системе определяется только высотой его размещения. Часто такой бак используется и в качестве центрального воздухосборника (как на рис. 1). Это возможно в случае, если его подсоединяют к наивысшей точке подающей трубы. Если же он подсоединяется к обратной трубе (например, при установке на «обратке» циркуляционного насоса), то на подающей трубе дополнительно необходимо устанавливать воздухосборник или воздушный клапан;
Закрытой – когда в качестве расширительного используется герметичный мембранный бак. Избыточное давление в таких системах рассчитывается и обычно находится на уровне 1,5 бар (0,15 МПа). Такой бак может быть расположен в любом месте на подающей или обратной магистрали, но чаще всего его располагают недалеко от котла. Обязательным атрибутом закрытой системы является наличие, так называемого «блока безопасности», включающего предохранительный и воздушный клапаны и манометр, так как возникает необходимость контроля избыточного давления жидкости и автоматического сбрасывания в случае его увеличения выше установленного безопасного уровня.

Пример закрытой системы отопления двухэтажного дома

Положительным моментом является то, что в закрытых системах закрыт доступ воздуха к теплоносителю в процессе эксплуатации, что снижает коррозию их элементов, особенно, из «черной» стали.

Ознакомившись с основными видами и особенностями двухтрубных систем отопления, рассмотрим их некоторые, наиболее распространенные схемы, которые могут использоваться для частного двухэтажного дома.

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:

дешевизна;
простота конструкции.

Недостатки:

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.

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:

Самотечная или естественная циркуляция
Однотрубная система
Двухтрубная
Коллекторная или лучевая
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.

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:

Не сходя с места, домовладелец может регулировать теплоотдачу на любом радиаторе.
Любой участок сети можно изолировать для обслуживания и ремонта.
При использовании специальной разновидности коллектора – гидрострелки – в отдельные радиаторы или контуры можно подавать теплоноситель с разной температурой (используется, в основном, для «теплого пола»).
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:

Потребуется гораздо больше труб, чем для обычной двухтрубной системы. Соответственно, дороже обойдется и монтаж.
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.

Характеристика и особенности системы

Система отопления с попутным движением теплоносителя спроектирована в 1901 году инженером Тихельманом. В такой системе жидкость перемещается в попутном направлении по обоим контурам: подаче и обратке. Длина труб по контурам одинакова, гидравлические условия схожи. Поэтому последний отопительный прибор нагревается также хорошо, как и первый. Такая система позволяет равномерно обогревать все помещения, экономить топливо. Попутная система отопления имеет альтернативное название – «петля Тихельмана», в честь ее создателя. Установка такой системы рекомендуется для обогрева больших помещений с 10 или более радиаторами. В небольших домах применение такой системы нацелесообразно.

Для установки попутной системы обычно нужен циркуляционный насос. Самотечная система возможна при сравнительно небольшом числе отопительных приборов (не более 10) и одноэтажной разводке.

Чем руководствоваться, выбирая схемы разводки отопления в двухэтажном доме?

В вопросе выбора схемы отопления домовладелец вынужден балансировать между ее функциональностью и удобством эксплуатации с одной стороны, и стоимостью – с другой.
«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.

Система с принудительной циркуляцией

Здесь движение теплоносителя по сети трубопроводов происходит за счет работы циркуляционного насоса, создающего в ней избыточное давление. Введение в схему перекачивающего устройства позволило добиться таких преимуществ:

уменьшение диаметров труб. Скорость течения жидкости выросла, и теперь для обеспечения потребного расхода можно применить меньшее проходное сечение труб;
повышение эффективности работы. Если схема отопления с принудительной циркуляцией разработана грамотно, то вода с высокой температурой успешно достигнет как ближних, так и самых дальних радиаторов;
трубы можно укладывать наиболее удобным способом, что играет огромную роль в вопросах дизайна интерьера. Львиную долю магистралей можно спрятать, используя короба или конструкции пола и стен;
удобство и комфорт при эксплуатации. Дело в том, что принудительная циркуляция дает возможность реализовать любые проекты по автоматизации поддержания климата в доме;
экономичность в расходе энергоносителей. Вывод проистекает из предыдущего пункта, так как автоматика позволяет обогревать помещения по суточному графику в то время, когда там есть люди;
система легко поддается регулированию.

Примечание. В двухэтажные дома, где задействована старая схема с естественной циркуляцией, всегда можно поставить насос. Эта модернизация позволит реализовать если не все, то основные преимущества напорной системы.

Монтаж схемы с искусственным побуждением трудоемок, но относительно несложен, его можно спокойно выполнить своими руками. Взять хотя бы расширительный бак мембранного типа, который не надо ставить на чердаке, да еще и контролировать уровень воды, как при самотеке. Его место – в помещении топочной, около котла.