Система отопления двухэтажного частного дома

При строительстве жилых зданий очень важно не забывать об инженерных системах. К ним относятся сети водоснабжения и водоотведения, отопления и вентиляции, электроснабжения и слаботочных систем. Причем внимание нужно уделять независимо от объема и размера здания.

Например, при возведении небольшого двухэтажного здания для проживания важно подобрать и соорудить качественную систему отопления, которая будет выполнять все функции без дополнительных затрат. Как выбирается система отопления двухэтажного частного дома, из чего она состоит, и какие варианты конструкции существуют? Рассмотрим эти вопросы подробнее.

Классификация систем отопления для индивидуальных домов

Для обогрева зданий используется большое количество различного оборудования, которое работает на разных энергоресурсах. Это и электрические системы, и тепловые насосы, и водяное отопление. При доступности централизованного газоснабжения чаще всего использует водяные системы с газовым котлом. Эта система хоть и относительно дорогая в обустройстве, но не требует высоких затрат при эксплуатации.

В состав такой системы, кроме самого отопительного агрегата, входят трубопроводы, запорная и регулирующая арматура, а также насосы и другие устройства. Схема системы отопления двухэтажного частного дома может быть выполнена в разных вариантах. Также кроме газового существует возможность использовать другие котлы, но сама конфигурация сети в этих вариантах схожа.

Прежде чем подобрать подходящий вариант для обогрева своего дома необходимо ознакомиться с существующими схемами. Водяные системы классифицируются по нескольким признакам. По количеству трубопроводов, по которым происходит циркуляция теплоносителя, системы бывают:

• однотрубные;
• двухтрубные

Также важную роль при выборе системы является определение типа циркуляции. От того, каким образом теплоноситель приводится в движение по системе трубопроводов отопления бывает:

• с естественной циркуляцией;
• с принудительной циркуляцией.

Также существует разделение на системы отопления с верхней и нижней разводкой. В первом случае теплоноситель поднимается вверх, на чердак, и оттуда уже распространяется по радиаторам, во втором случае распределение идет снизу-вверх (из подвала).

Системы с естественной и принудительной циркуляцией

В зависимости от того, используется ли для движения теплоносителя насос, отопление бывает с естественной и принудительной (искусственной) циркуляцией. Первый вариант не требует закупки некоторого оборудования, но требует мастерства в монтаже и настройке. Искусственная циркуляция более удобна в настройке и с ее помощью можно создать большие разветвленные системы.

Естественная циркуляция теплоносителя

Само движение теплоносителя в таких системах осуществляется за счет гравитации. Нагретый теплоноситель имеют большую плотность, нежели остывший. Исходя из этого, под действием силы тяжести холодная вода по трубам опускается в нижнюю часть системы, вытесняя горячий теплоноситель в верхнюю точку, откуда он распространяется по обогревательным приборам.

Для правильной работы необходим расширительный бак, который ставятся в верхней точке системы и куда поступает горячая вода от котла, а от него уже распределяются далее. Но основное назначение бака – гасить расширение теплоносителя после нагрева.

Гравитационная система отопления двухэтажного дома несмотря на мнимую простоту требует затрат на материалы. Так как движение теплоносителя осуществляется естественным путем, требуется максимально уменьшить сопротивление сети, иначе циркуляция прекращается или уменьшается. Чтобы этого достичь применяют трубопроводы с максимально большим проходным диаметром.

По требованиям норм естественные системы можно устраивать, если максимальный радиус действия котла будет не более 30 м, а вертикальное расстояние от него до центра отопительного прибора на первом этаже не менее 3 метров.

Такая самотечная система отопления двухэтажного дома обладает все же некоторыми преимуществами:

• независимость от снабжения электроэнергией: так как в системе не используется насос, то циркуляция будет происходить даже при ее отсутствии, но такое возможно только если сам котел не требует подключения к электрической сети (например, твердотопливные, которые часто устраивают с естественной циркуляцией);
• простота эксплуатации и надежность;
• бесшумность из-за отсутствия насосов и низкой скорости движения воды.

Но недостатков естественной циркуляции и существенно больше:

• как уже говорилось, требуются трубы существенно большего диаметра;
• ограничения по размерам системы и длины магистрали;
• инерционность – от момента пуска до начала нагрева теплоносителя все радиаторы выходят на рабочую температуру существенно дольше, чем в сетях искусственной циркуляции (иногда до нескольких часов);
• большая разница температуры подающего и обратного теплоносителя;
• используют стальные трубопроводы, что требует больших затрат при монтаже, в отличие от пластика, который можно использовать в принудительных системах;
• также материал труб имеет значение из-за того, что естественные системы устраиваются открытого типа, и теплоноситель содержит больше растворенного кислорода, который приводит к коррозии.

Естественная система все же используется для небольших двухэтажных домов. Если площадь здания около 150 м2, то при грамотном расчете система будет работать правильно и обеспечивать теплом все помещения.

Сама разводка систем с естественной циркуляцией может быть как однотрубной, так и двухтрубной, с верхним и нижним расположением продающих магистралей.

Отопление с использованием принудительной циркуляции в сети

Сейчас чаще всего используют принудительную циркуляцию теплоносителя. Для этого в систему устанавливается циркуляционный насос после расчета. Он подбирается исходя из требуемой производительности и сопротивления в сети.

Система с принудительной циркуляцией удобнее из-за того, что так как насос можно подобрать практически под любое сопротивление, нет необходимости устраивать трубопроводы большого диаметра. Сейчас для них используют пластик, сталь, медь, практически любой материал.

Так как принудительная система чаще всего используется и более оптимальна для современных домов рассмотрим ее конструкцию подробнее.

Схемы разводки систем отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

Принудительная система бывает всех рассмотренных выше типов. Кроме количества труб они разделяются также по методу доставки теплоносителя к конкретным отопительным приборам. Кроме уже описанных верхней и нижней разводки принудительная система конструктивно может устраиваться лучевого типа, когда от одного коллектора отходят трубы к каждому отопительному прибору.

Однотрубные

Однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой позволяет обогреть практически любое здание, требует меньших затрат, чем двухтрубная. В ней нагретый теплоноситель поступает к обогревательным приборам по одному трубопроводу. Охлажденная вода из радиатора попадает в тот же трубопровод далее по ходу движения теплоносителя.

Из-за того, что используется только одна труба, система дешевле, но из-за этого появляется и основной его минус – по мере удаления от котла температура воды понижается и в каждый следующий радиатор поступает теплоноситель все меньшей температуры. Это затрудняет регуляцию системы и на конечных точках требуются радиаторы большей площади.

Двухтрубные

В двухтрубных системах используется дополнительный трубопровод для отвода обратного теплоносителя. После его охлаждения в радиаторе он попадает в эту трубу и далее поступает в котел.

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома, схему и функционирование которой описываем, позволяет не беспокоиться о температуре подаваемого теплоносителя. К каждому обогревательному прибору подается вода одинаковой температуры. Это связано с тем, что после охлаждения она отводится от каждого радиатора отдельной трубой и не смешивается с подачей.

В этом несомненный плюс системы, но есть и минус – высокая цена. Используется практически в два раза больше трубопроводов, фитингов, запорной арматуры, что существенно удорожает систему. Но, несмотря на цену система наиболее популярна из-за того, что она позволяют комфортнее организовать обогрев дома.

Лучевая

Если говорить непосредственно о подаче теплоносителя к каждому прибору, то используется несколько разных схем, отличающихся по своей цене, производительности и надежности. Как и в естественных, в принудительных системах популярней нижняя разводка, так как большинство котельных находится в подвальных и помещениях и на первом этаже, но используется и верхняя, когда трубопровод поднимается на чердак. Это относится и к двухэтажным домам.

Часто применяется лучевая система отопления двухэтажного дома (еще называют коллекторной) когда к каждому отопительному прибору подводятся своя пара подающего и обратного трубопровода. В такую схему включается коллектор, к которому подключается котел. Такой раздающий коллектор способен обеспечить теплоносителем большое количество радиаторов и других отопительных приборов.

Очень популярна такая разводка в системах теплого пола или если теплый пол комбинирован с радиаторным обогревом. Коллектор позволяет подключить каждую ветку теплого пола и обеспечить качественную регуляцию системы.

Коллекторная система отопления двухэтажного дома обладает некоторыми преимуществами:

• можно обеспечить подачу точно рассчитанного количества теплоносителя к каждому обогревательному прибору;
• удобная регуляция и контроль;
• минимальное количество соединений трубопроводов, так как каждая ветка подключается к одному прибору и на ней не устраиваются тройники, отводы и другие и фитинги;
• конструкция обладает большей гидравлической стабильностью;
• удобно отключение и включение отдельных веток и радиаторов;
• удобный скрытый монтаж трубопровода в стене или в полу.

Основной недостаток – большая цена, так как требуется намного больше трубы, чем если бы была использована обычная двухтрубная система с тройником на каждый радиатор. Также неудобство может вызвать размещение коллекторного блока, который желательно ставить приблизительно в геометрическом центре системы.

Оборудование и комплектующие

Исходя из вышесказанного и опыта использования отопительных систем в жилых зданиях, для двухэтажных домов оптимально использовать двухтрубную систему с принудительной циркуляцией. Причем может использоваться разводка верхнего и нижнего типа.

Для таких, а также других систем, используется оборудование, без которого современное отопление устроить невозможно. Из чего состоит сеть обогрева дома? В оборудование и комплектующие входят:

1. Теплогенератор (котел). Используется оборудование на газе, на твердом и жидком топливе, электричестве или тепловые насосы.
2. Трубопроводы. Если раньше основную массу тепловых сетей изготавливали из стальных труб, то сейчас для этих целей чаще применяются пластиковые. Они изготавливаются из полиэтилена, полипропилена, металлопласта.
3. Фитинги и запорная арматура. Это тройники, краны, задвижки, клапаны и коллекторы. Чаще они изготавливаются из латуни или стали и применяется для регуляции потоков и перекрытия движения теплоносителя.
4. Электрическое оборудование (например, сервоприводы для клапанов).
5. Насосы. Необходимы для циркуляции жидкости в трубопроводах. Без правильного подбора система будет работать нестабильно или вовсе не работоспособна.
6. Контрольное оборудование и автоматика. Позволяет регулировать температуру и другие характеристики системы.

В общем, для двухэтажного частного дома может подойти практически любая из описанных систем. Все зависит от рассматриваемого бюджета, планировки, технических возможностей на объекте. Перед выбором необходимо просчитать все варианты, оценить их стоимость и исходя из этих данных, сделать выбор. Для того чтобы не ошибиться желательно на самом начальном этапе пригласить опытного специалиста или заказать проект.

• Инженерные коммуникации