Отопление двухэтажного дома. Какие варианты существуют?

Двухэтажные дома завоевали большую популярность на просторах нашей страны. Их ценят не только за комфорт, но и за рациональное использование земельной площади, экономию строительных материалов и относительную простоту возведения. В то же время, грамотно организовать отопление двухэтажного жилья — задача не из легких. Здесь есть свои тонкости и секреты, без знания которых дом будет отапливаться неравномерно или неэффективно. Давайте обсудим основные системы отопления, которые можно рассмотреть для двухэтажного дома.

Отопление с естественной циркуляцией

Особенностью системы отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома является отсутствие насоса, создающего давление в трубах. Движение воды обеспечивается законами гидравлики и термодинамики, для чего трубы устанавливают под определенным углом друг к другу на заданной высоте. Хоть эта система и обладает несколько меньшей тепловой эффективностью, она является полностью автономной, то есть не зависит от электропитания и не расходует дополнительную энергию.

Отопление с естественной циркуляцией двухэтажного дома может выполняться как по однотрубной, так и по двухтрубной схеме. Достоинства и недостатки этих видов подробно рассмотрены ниже. Вот несколько особенностей, о которых нужно помнить при организации любого вида естественной циркуляции:

• потребуются трубы большого диаметра, в противном случае движение воды будет затруднено;
• недопустимо использование расширительных баков закрытого типа — это влечет создание избыточного давления и самотеком система уже работать не будет;
• в качестве места расположения расширительного бака выбирают наивысшую точку трубопровода, в то время как котел располагают внизу, чаще всего — несколько ниже обратной магистрали.

При монтаже системы с естественной циркуляцией в двухэтажном доме неизбежен значительный перерасход материалов и снижение теплоотдачи. Подобные сложности оправданы лишь в одном случае — когда слишком велик риск перебое с электроэнергией в холодное время года.

Однотрубные системы отопления

Под однотрубной системой отопления двухэтажного дома понимается комплекс радиаторов, использующих для приема горячего теплоносителя и сброса остывшего одну и ту же магистраль. Это позволяет существенно экономить на материалах, однако влечет ряд недостатков:

• требуется повышенная мощность котла;
• температура воды в магистралях последовательно снижается от радиатора к радиатору;
• каждый следующий радиатор должен иметь больше секций, чем предыдущий (что является следствием предыдущего пункта).

Таким образом, реализация однотрубных схем имеет смысл лишь в регионах с относительно мягким климатом для отопления небольших домов.

Отопление «Ленинградка»

Как несложно догадаться, эта схема отопления была разработана в Советском Союзе и повсеместно внедрялась в небольших зданиях северной столицы. Основой «ленинградки» является одна общая магистраль, идущая по периметру помещений ниже уровня установки радиаторов. Патрубки врезаются в нее сверху, а для перенаправления потока теплоносителя под каждым радиатором выполняют сужение трубы или устанавливают регулирующий вентиль.

Возможна как естественная, так и принудительная циркуляция. В первом случае рекомендуется устанавливать не более четырех радиаторов, во втором — не более шести. Подключение семи-восьми радиаторов возможно лишь после точных инженерных расчетов, при большем количестве потребителей тепла система считается неэффективной.

Альтернативные виды однотрубного отопления

Дальнейшей эволюцией «ленинградки» можно считать системы с разрывами магистрали и подрадиаторными перетяжками, которые играют роль «узких мест», перенаправляя поток жидкости. Это позволяет упростить основную магистраль, избавившись от сужений и вентилей, а также располагать радиаторы вдали от зоны прокладки основных труб. При достаточной мощности нагнетающего насоса в циклах принудительной циркуляции возможно некоторое увеличение отапливаемых площадей.

Двухтрубное отопление

Двухтрубная система отопления нашла применение в крупных двухэтажных домах, так как имеет значительно меньшие теплопотери от радиатора к радиатору. В структуру системы входят две основные магистрали: горячая и холодная. По первой нагретая жидкость подается к потребителям тепла, во вторую сбрасывается остывший теплоноситель. При этом магистрали не имеют никакой прямой связи друг с другом.

Расширительный бак устанавливается на отдельном первичном ответвлении горячей магистрали значительно выше трубопроводов. Обычно выбираются модели закрытого типа. Перед радиаторами могут врезаться вентили, позволяющие выборочно отключать от отопления отдельные комнаты, однако перекрытие слишком большого количества вентилей может привести к избыточному давлению и течам, особенно — в системах с принудительной циркуляцией и при неправильно проделанных тепловых расчетах.

Тупиковая схема и «петля Тихельмана»

Изначально все системы двухтрубного отопления работали по прямой тупиковой схеме. Это означало, что радиатор, первым получивший горячий теплоноситель, первым же и отдает остывший, что влечет последовательную потерю давления в радиаторах и снижение их эффективности. Пусть и не такое значительное, как при однотрубной компоновке. Тупиковая схема до сих пор применяется для отопления небольших зданий, так как требует значительно меньшего расхода материалов при монтаже и не так требовательна к мощности насоса.

Решение проблемы падения давления предложил инженер Альберт Тихельман. Он разработал реверсивную систему обратной подачи теплоносителя или, проще, обратную петлю. Таким образом, радиатор, первым получивший теплоноситель, сбрасывал его последним, а последний установленный радиатор сливал остывшую жидкость раньше, чем остальные. При этом, разумеется, вдвое увеличилась длина обратной магистрали. Тупиковая схема хорошо подходит для отопления двухэтажного дома.

Лучевая схема

Другой ветвью эволюции тупиковой системы отопления стала так называемая лучевая схема. Она предполагает наличие дополнительного узла — распределительного коллектора. Он необходим для разведения первичных и обратных магистралей к каждому радиатору в отдельности, что обеспечивает циркуляцию жидкости с равной температурой и равным давлением во всех элементах системы.

Дальнейшее усложнение отопительной системы по сравнению с тупиковыми и петличной схемами привело к еще большему расходу труб при прокладке магистралей. Тем не менее, это окупается высокой эффективностью. Требования к расширительному баку и нагнетающему насосу те же, что и в «петле Тихельмана».

Отопление теплыми полами

Главная «фишка» теплого пола — установка одного крупного, но маломощного «радиатора» в подпольное пространство, вместо использования системы стандартных навесных радиаторов. Это обеспечивает более равномерное распределение тепла, повышает комфорт в помещении и, при грамотной реализации системы, снижает энергозатраты. Однако и теплый пол не лишен своих недостатков. К ним можно отнести:

• длительное время прогрева полностью остывшего помещения;
• возможность возникновения конденсата ввиду почти полной изолированности от внешних факторов;
• сложности расчета и монтажа системы.

В ходе недавних исследований отмечено, что помещение с теплым полом при прочих равных факторов можно прогревать до температуры на 2ºC ниже, чем помещение с классическим отоплением, и это никак не скажется на комфорте человека. Один этот факт позволяет экономить до 10-15% энергии.

Сегодня довольно часто теплый пол применяют в отоплениидвухэтажного дома. Система может выступать в качестве основной, но для этого важно сделать все теплотехнические расчеты.

Отопление газовым котлом

Газовые котлы являются основным источником энергии в большинстве современных отопительных систем. Они гарантируют высокую производительность при относительно низких энергозатратах, отличаются высокой надежностью и безопасностью, конечно, при соблюдении всех норм и правил монтажа.

Тем не менее, в последние годы отмечается тенденция постоянного роста цен на природный газ, что вскоре приравняет удельные расходы на его приобретение с расходами на содержание электрической отопительной системы. А двухэтажные дома чаще всего строятся с большими площадями. До тех пор, пока сохраняется доступность газа, топить свой двухэтажный дом рекомендуем газовым котлом.

Какую схему отопления выбрать?

При выборе конкретного типа отопительной системы следует руководствоваться, в первую очередь, характеристиками здания, обращать внимание на доступность электричества и финансовых возможностей.. Если у Вас есть инженерные документы, загляните в них, как правило, так указаны все нужные цифры. В противном случае придется выполнять все измерения самостоятельно. Необходимый минимум — площадь пола, объем помещения, толщина и материал несущих стен и перегородок.

После этого стоит проанализировать климатические особенности региона, стоимость и доступность различных видов энергии. На основе этих данных осуществляется первичный выбор вариантов организации отопления, после чего просчитываются планируемые затраты на их приобретение и монтаж, а также будущее содержание. Именно экономические показатели, как краткосрочные, так и стратегические, являются решающими при выборе конкретного вида отопления.

Если с финансами наблюдаются сложности, наличие света нестабильно, а из энергоносителей только уголь, то возможно стоит смотреть в сторону простых однотрубных систем отопления. Если есть газ, стабильная подача света и позволяют финансы, то можно смотреть в сторону двухтрубных и лучевых систем отопления двухэтажного дома.

Как сделать отопление в двухэтажном доме своими руками — схемы

Одной из основных коммуникаций в загородном доме является отопительная система. Особенно сложно обстоит дело с прокладкой отопительных коммуникаций в двухэтажных домах. И перед владельцами всегда встает вопрос о том, какую из схем разводки выбрать, чтобы равномерно распределить тепло по дому. Для эффективной работы требуется правильно выбрать материал и корректно вмонтировать все детали системы.

Обратите внимание! Правильность выбора материалов обеспечивает длительный срок эксплуатации, а от используемых комплектующих сама эффективность. Поэтому схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией должна быть грамотно спланирована и качественно установлена.

Особенности отопления двухэтажного дома

Многие владельцы загородных двухэтажных домов ещё до окончания постройки начинают колебаться в выборе отопительной системы и основного нагревательного элемента. Газовой обогрев достаточно дорогой, но сам котел стоит несколько дешевле электрических аналогов. Кроме того, необходимость доставлять теплоноситель на второй этаж обусловливает потребность использования циркуляционного оборудования. Система с принудительной циркуляцией является обязательно в случае многоэтажных домов.

При этом не обязательно использовать воду как основной теплоноситель. Поскольку обычная проточная вода имеет множество минусов, которые мешают его использовать. К основным из них относят возможность разрыва труб в случае сильных морозов при отсутствии нагрева. Также, эта жидкость может привести к коррозии и забиванию радиаторов. Поэтому, в современном оборудовании гораздо чаще используют специальные незамерзающие составы — антифризы, которые не замерзают.

На текущий момент существует три основных вида разводки, каждая из которых имеет свои достоинства. Если их объединять с циркуляционной помпой, у них будет множество достоинств.

К таковым системам относят:

• Однотрубную.
• Коллекторную или лучевую.
• Двухтрубную.

Важным элементом в системе отопления двухэтажного дома является насос. Его обычно монтируют на ветви с подающий, либо обратный трубопровод, рядом с котлом. Это обеспечивает повышенную скорость циркуляции теплоносителя по трубам при нормальном давлении. Это позволяет увеличить скорость циркуляции в 2.5-5 раз. Это важно для домов с большой площадью, поскольку при использовании однотрубной разводки отопления теплоноситель будет слишком быстро остывать, и в помещениях, удаленных от котельной температура будет несколько ниже, чем в расположенных рядом.

Из чего состоит система отопления

Схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией включает несколько основных элементов. Причем самостоятельно подобрать оборудование, которое потребуется для сборки и подготовки отопительной системы может быть затруднительно. Для этого требуется рассчитать потери тепла и ориентироваться во множестве нюансов монтажа.

Основным элементом системы является котел. Он может быть напольным или настенным и в процессе работы сжигать газ, твердое или жидкое топливо. Также, существуют и электрические котлы. Он фактически является сердцем системы, которое поддерживает заданные параметры на протяжении длительного времени.

Для обогрева обычно могут использовать несколько основных видов нагревательных элементов, которые могут комбинироваться между собой. К таковым относят:

1. Отопительные котлы.
2. Инфракрасные обогреватели.
3. Различные виды печей.
4. Камины.
5. Коллекторы солнечной энергии.

Обратите внимание! Причем активнее всего используют котлы с водяным контуром.

Схемы отопления

Существует несколько основных вариантов отопительных систем для двухэтажного дома:

• с принудительной циркуляцией;
• с естественной циркуляцией;
• коллекторная система отопления;
• однотрубная;
• двухтрубная;
• с газовым котлом;
• с электрокотлом;
• с теплым полом и радиаторами;
• лучевая;
• ленинградка;

Обратите внимание! Каждая из систем отличается своими особенностями, преимуществами и недостатками. Поэтому ниже будут их описание.

С принудительной циркуляцией

Нормально функционировать большинство современных систем может только в случае подключения оборудования для принудительной циркуляции, то есть при такой, при которой движение теплоносителя осуществляется при помощи циркуляционного насоса, который существенно ускоряет движение теплоносителя по трубам. Таким образом достигается повышенная скорость при сниженных затратах.

У такой системы есть ряд своих особенностей:

1. При монтаже отопительной системы можно устанавливать трубы меньшего диаметра. Это позволит сэкономить средства и существенно упрощает регулировку.
2. Возможность обеспечить регулировку температуры в различных комнатах.
3. Если в доме более двух этажей, это не повлияет на эффективность системы.
4. Снижается температура теплоносителя без снижения его теплоотдачи.
5. Вместо дорогих металлических труб можно использовать полипропиленовые.

Основные недостатком является потребность постоянно поддерживать подключение к сети. Без подключения циркуляционный насос не будет функционировать. Кроме того, помпы с сухим ротором отличаются шумом, что может быть компенсировано дополнительной теплоизоляцией.

С естественной циркуляцией

Такие системы на текущий момент встречаются крайне редко. Они функционируют за счет законов физики. Система работает за счет расширения горячей воды и дополнительного устройства, которое обеспечивает контроль — расширительной емкости, которую монтируют в верхней точке.

При такой схеме циркуляции трубы располагаются под небольшим наклоном, а котел наоборот устанавливают выше, чем остальные элементы. Теплоноситель передается через расширительную часть трубопровода, а возврат остывшей воды через обратный.

Обратите внимание! Главными достоинствами такой системы является независимость от снабжения электричеством и простота установки.

Коллекторная система отопления

Коллекторная система отопления одновременно распределяет жидкость по всем радиаторам в доме. Это один из самых сложных видов разводки. Кроме котла в такой системе важным элементом является и коллектор, к которому попарно подключены каждый из радиаторов или батарей в доме.

Основные достоинства коллекторной системы:

1. Это наиболее универсальная система. Каждый элемент может регулироваться отдельно, поэтому возможно достичь разных температур в доме. Если появится потребность, можно легко отключить некоторые отопительные приборы.
2. Возможность использовать узкие трубы, изготовленные из полипропилена. Так как каждая ветвь, идущая от гребенки питает одновременно только один радиатор или батарею, нет необходимости использовать толстые трубы. Кроме того, такие трубы легко вмонтировать в стяжку.
3. Удобство ремонта. В случае аварийной ситуации возможно провести отключение ветви и последующий ремонт при сохранении тепла в доме.

Однотрубная

Однотрубная система представляет собой наиболее старый из возможных вариантов разводки. При выборе такой схемы разводки все радиаторы в доме подключаются последовательно. То есть жидкость, передающая тепло изначально попадает в ближайший прибор к котлу, затем передается на последующие. Главным недостатком такой схемы является постепенное охлаждение теплоносителя.

Двухтрубная

Двухтрубная система отопления в частном доме своими руками, схема для двух этажей позволяет сделать микроклимат в помещении комфортным. В такой системе по одной линии подается горячий теплоноситель, а по второй забирается обратно.

Подключение осуществляется параллельно. Один контур размещается от стояка к радиаторам на обеих этажах, а второй устанавливается к выходной части котельного оборудования. Таким образом обе магистрали разводятся на 2 этажа. Двухконтурная схема отопления

С газовым котлом

Газовое котельное оборудование представляет собой один из наиболее дешевых источников топлива. Газовые котлы при правильном подключении обеспечивают быстрый подогрев теплоносителя и его последующую циркуляцию по дому. Котловое оборудование может работать на природном и сжиженном газе, однако при втором варианте КПД будет несколько ниже.

С электрокотлом

Электрическое котельное оборудование удобно использовать как основной источник нагрева в местах, к которым не проведен газ. Правильная разводка отопления на 2 этажа в частном доме с электрическим котлом обеспечит длительный и качественный обогрев.

Обратите внимание! Скорость будет несколько ниже, чем у твердотопливных котлов. Однако, отсутствие потребности в месте для заготовки и хранения топлива делает этот вид оборудования предпочтительным для небольших домов.

С теплым полом и радиаторами

Схема теплый пол представляет собой особый подвид обогревательного оборудования, которое располагается под стяжкой пола. Фактически это сеть из труб с петлями, которые объединены между собой в единую систему, по которой циркулирует теплоноситель. Данная схема решает проблему большинства других — неравномерный обогрев. При использовании теплого пола все части комнаты прогревают равномерно.

Лучевая

Лучевая система — аналог названия коллекторной.

Ленинградка

Ленинградская схема представляет собой вариант однотрубной схемы в котором кроме последовательного подключения монтируется ещё дополнительная труба, от которой по дополнительной ветви идет горячая вода к каждому из радиаторов. Это позволяет обеспечить постоянный приток теплой жидкости даже к удаленным радиаторам. Кроме того, такая схема позволяет отключать часть радиаторов.

Критерии выбора системы отопления для двухэтажного дома

Главным условием по выбору подходящей схемы является правильно составленный проект системы отопления частного 2 х этажного дома.

Важно учитывать габариты дома. Для небольших домов достаточно использования одноконтурной системы. Однако, если площадь достаточно большая, то для равномерного обогрева желательно использовать двухконтурную или лучевую схему разводки.

Как сделать отопление

Для монтажа отопительной сети собственноручно потребуется провести множество расчетов. Первоначально требуется определиться с мощностью котла. Для этого нужно рассчитать теплопотери в доме. После чего выбрать подходящую мощность котла. Затем, выбрать источник энергии: твердое или жидкое топливо, электричество или газ. Принципиальной разницы в плане отопления между ними нет, стоит ориентироваться на место расположения дома и стоимость каждого из источников энергии.

Хорошим выбором будет наиболее доступный. Обязательно нужно составить эскиз будущего размещения труб и радиаторов, а также подсчет их количества.

После чего на цокольном этаже устанавливается нагревательный элемент, в отдельной котельной. Производится подключение труб и их разводка по дому. После чего устанавливается радиаторы и на обратном трубопроводе монтируется циркуляционный насос. Если был выбран одноконтурный котел, дополнительно монтируется бойлер.

Советы и рекомендации по отоплению двухэтажного дома

Для нормального микроклимата в доме требуется обеспечить циркуляцию теплоносителя по сети из труб. Причем выбор теплоносителя является важным этапом. Тут важным фактором будет длительность проживания в доме.

Обратите внимание! Если жить планируется постоянно — можно использовать обессоленную воду или дистиллят. Если же дом выполняет роль выездного, желательно заполнять трубы антифризом, чтобы не произошло разрыва труб из-за морозов.

Выбор отопительной схемы для частного дома может быть достаточно сложным по множеству факторов. Именно от правильного выбора разводки зависит эффективность работы всей сети. Поэтому, желательно тщательно изучить материалы, чтобы не пришлось затрачивать множество средств на ремонт или замену.