Как провести отопление в двухэтажном доме?

Проектирование системы отопления частного домостроения должно иметь научную основу и базироваться на расчетах теплотехнических характеристик. При этом следует учитывать все нюансы конструкции дома и факторы, оказывающие влияние на выбор отопительной системы. Решающее значение имеет планировка и конфигурация помещений. Организация отопления в двухэтажном доме имеет определенные сложности и более строгие требования по сравнению со строениями, выполненными в одном уровне.

Естественная циркуляция нагретой воды по трубам – еще актуальна, но отходит в прошлое

Сейчас в проектах отопления частного двухэтажного дома уже не встретишь чертежей отопительных контуров, работающих без включения в схему циркуляционных насосов. Но еще не так давно обогрев частных домовладений с индивидуальным водяным отоплением осуществлялся исключительно благодаря естественному движению воды по трубам. В некоторых домах, построенных и оборудованных всем необходимым раньше, системы отопления с самотечной циркуляцией теплоносителя функционируют по сей день.

Система отопления с естественной циркуляцией постепенно отходит в прошлое

За счет чего движется жидкость в таких трубных контурах? Циркуляцию здесь обеспечивает разница в плотности воды с различной температурой. Горячая жидкость легче (меньше плотность), поэтому стремится вверх, более холодная – вниз. Нагретый котлом теплоноситель уходит по стояку наверх, на его смену приходит остывшая вода из обратного трубопровода. Это называется конвекцией, которая обеспечивает половину энергии, необходимой для осуществления естественной циркуляции.

Естественная циркуляция нагретой воды по трубам – еще актуальна, но отходит в прошлое

Вторую половину движущей силы придает жидкости гравитация. Чтобы сила притяжения действовала эффективнее, горизонтальные трубы контура (лежаки) устанавливают с уклоном в сторону движения теплоносителя. Подающий трубопровод наклонен к радиаторам отопления, обратный лежак – к котлу. Кроме уклона труб в самотечном контуре большое значение для успешного осуществления циркуляции имеют такие факторы:

  • положение котла относительно обратной трубы (чем ниже установлен агрегат, тем лучше);
  • диаметр трубных коммуникаций (чем шире просвет трубопровода, тем ниже сопротивление);
  • сечение внутренних отверстий в батареях (та же закономерность, что и для труб).

Соблюдение этих правил позволяет сделать эффективный самотечный контур в доме своими руками. Однако условия, которые необходимо соблюдать при монтаже системы с естественным движением теплоносителя, являются причиной таких ее недостатков:

  • громоздкие трубы (обычно стальные) нельзя проложить скрыто, они всегда на виду;
  • для котла необходимо делать углубленную площадку, что делает неудобным его обслуживание;
  • необходимо поддерживать разницу между горячим и остывшим теплоносителем не менее 25 градусов;
  • оптимальными батареями отопления, имеющими наибольший внутренний просвет и меньшую подверженность коррозии (при естественной циркуляции в теплоносителе много воздуха), являются чугунные (выбор невелик);
  • большой объем теплоносителя и необходимость монтировать громоздкий расширительный бак открытого типа;
  • сложно провести правильные теплотехнические расчеты для равномерного обогрева комнат.

Кроме того, самотечный контур не способен полноценно обогреть габаритные постройки. Эффективная естественная циркуляция возможна при длине лежаков до 45 м и площади до 180 м2 (в двухэтажном доме). Эти минусы делают самотечные контуры минимально востребованными у домовладельцев. Но все же остаются приверженцы отопительных гравитационных систем, аргументирующие свои предпочтения такими преимуществами самотечных контуров:

  • независимость от бесперебойной подачи электричества;
  • бесшумность движения жидкости по трубам;
  • эффективность отопительной системы при эксплуатации твердотопливных котлов (высокая инерционность частично нивелирует частые и значительные температурные перепады).
Естественная циркуляция нагретой воды по трубам – еще актуальна, но отходит в прошлое

Жидкость по трубам в таких системах движется за счет разницы плотности горячей и холодной воды

При монтаже гравитационных контуров применяются две схемы трубной разводки – однотрубная, когда теплоноситель от батарей отводится по той же трубе, что и подается, и двухтрубная, когда подача жидкости и ее отведение обратно к котлу осуществляется двумя коммуникациями. Для отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией применяются те же схемы разводки. На второй этаж теплоноситель подается по стояку, отходящему от котла, остывшая жидкость сверху отводится по обратной вертикальной трубе. Лежаки на обоих этажах присоединяются к стоякам согласно примененной схемы разводки отопительных коммуникаций.

Выбор теплоносителя и способа транспортировки тепловой энергии

Наиболее рациональным решением в двухэтажных домах, в которых располагается большое число комнат и присутствует перекрытие между этажами, является реализация водяного отопления. При сложной конфигурации здания, в подавляющем числе случаев, альтернативы такому отоплению нет. Система представляет собой закольцованную конструкцию из труб, по которым протекает теплоноситель, а передача тепла осуществляется посредством радиаторов или калориферов.

Также в качестве дополнительного или единственного источника тепла может быть устроено отопление при помощи теплого пола. Принцип работы его подобен отоплению при помощи радиаторов.

Выбор теплоносителя и способа транспортировки тепловой энергии

Выбор теплоносителя крайне важен

Применение теплого пола, работающего на электроэнергии в помещениях всего дома, теоретически осуществимый вариант. Однако при этом возникает ряд проблем при его реализации. Во-первых, с экономической точки зрения организованное подобным образом отопление не всегда выгодно. Во-вторых, имеется вероятность того, что технически осуществить задачу воздушного отопления не представляется возможным.

Теплый пол

Выбор теплоносителя и способа транспортировки тепловой энергии

В качестве теплоносителя в многоуровневых домах можно использовать воздух. В этом случае необходимо решить задачу по его транспортировке. Для осуществления такого проекта возникает необходимость создания системы каналов в пространстве строения, а также оборудование их вентиляторами для нагнетания потока воздуха. Только таким образом организованное отопление может обеспечить доставку тепла в отдаленные помещения и комнаты, расположенные на втором этаже.

Читайте также:  Как выложить камин для отопления частного дома

Схемы устройства системы в двухэтажном доме

Схема разводки отопления двухэтажного дома бывает однотрубной и двухтрубной. При однотрубной разводке радиаторы последовательно подключаются к одной подающей трубе. Единственные достоинства такой разводки в ее простоте и экономии материалов. Минусы заключаются в том, что температура теплоносителя в каждом последующем радиаторе снижается, что приводит к неравномерному прогреву помещений. Этот недостаток можно компенсировать увеличением секций в каждом последующем приборе, но для большого дома это не подходит.

Важно! Если при однотрубной разводке все радиаторы установить на байпасе (принцип «ленинградки»), то многие недостатки можно устранить.

Двухтрубная схема намного совершеннее. Однако она сложнее в монтаже и требует большего количества материалов. При такой разводке приборы подключаются параллельно, поэтому температура теплоносителя во всех радиаторах примерно одинаковая. Кроме этого, работу каждого прибора можно настроить отдельно, если использовать байпасы-перемычки с балансировочными вентилями или терморегуляторами.

Преимущества двухтрубных схем:

  1. На входе во все батареи поддерживается одинаковая температура теплового носителя.
  2. Общие потери давления существенно снижаются, поэтому можно применять насос небольшой мощности.
  3. Каждый радиатор можно отключать и ремонтировать без остановки всей системы.
  4. Эта универсальная схема походит для подключения радиаторов, конвекторов, теплых полов и др.

Важно! Единственный недостаток двухтрубной разводки заключается в ее материалоемкости, сложном монтаже и расчетах.

Кроме этого, разводка бывает горизонтальной и вертикальной. При использовании вертикальных стояков оба этажа обеспечиваются теплом одновременно, а при горизонтальной схеме каждый этаж имеет собственную разводку. Первая схема удобна при схожей планировке этажей, а также при открытом контуре. Ее недостаток заключается в сложном исполнении.

Схема отопления двухэтажного дома — рассмотрим особенности на примере

Проектирование системы отопления в современных домах необходимо производить еще на этапе проектирования самого дома. Так вы сможете понять, какие материалы и в каких количествах вам нужны. К тому же, это поможет быстро найти недочеты и исправить их.

Важно выбрать самый лучший вариант отопительной системы, оценивая свои материальные возможности, а также доступность ресурсов для содержания системы отопления (количество и качество топлива, климатические условия и тому подобное).

Наиболее популярным сейчас является вариант водяного отопления, он подходит для многоэтажных зданий наилучшим образом. Также прочитайте про систему отопления — «Ленинградка».

Схема отопления двухэтажного дома

Стандартная разводка отопительных элементов в 2-х этажном доме

Образец разводки отопительных элементов

Рассмотрим схему водяного отопления стандартного здания с двумя этажами. В ней предусмотрено ручное регулирование температуры в каждом отдельном помещении дома. Устанавливается система стандартным образом: с применением горизонтального размещения двух труб, при котором отопительные радиаторы подключены сбоку.

Для системы отопления лучше использовать металлопластиковые трубы, ввиду их прочности и долговечности. Но можно использовать и полипропиленовые трубы, что также будет вполне эффективным решением. Металлопластиковые трубы не требуют специальных навыков монтажа, к тому же внутри них почти не бывает засоров или налипания грязи. Полипропиленовые трубы можно собирать самому, они легки и надежны.

На этапе проектирования системы рассчитывается необходимое количество угловых, разводных и соединительных узлов системы, размечается количество и места установки кранов и заглушек.

Проводится анализ необходимого количества радиаторов обогрева и количество секций в каждом из них, от этого в дальнейшем будет зависеть количество тепла, отданного радиатором.

Для каждого обогревательного радиатора устанавливаются крепежные кронштейны, в количестве, определенном размерами радиатора.

На схеме присутствует обозначение, где в системе необходимо установить отопительный котел, расширительный бак, а также насос. Отопительный котел может работать на различных видах топлива, но самыми популярными являются газ, твердое топливо или электричество. В новых домах и коттеджах твердое топливо почти не используется в виду своей низкой экологичности.

Если отопительный котел небольшой, то можно установить его прямо в одном из помещений дома, кладовой комнате, например, или в мастерской хозяина. При этом котел вешается на стену, чтобы не тратить пространство. Не рекомендуется ставить котел в спальнях или помещениях типа библиотеки или кабинета. Это связано с тем, что котел при работе может выделять шум, хоть и негромкий. Большие котлы необходимо размещать в отдельном помещении или даже в отдельно стоящей постройке.

Пример размещения бака в доме

Размещение бака: снизу или сверху

Если в вашем доме есть подвальное и чердачное помещения, то вы можете сделать систему отопления с нижней разводкой труб или с нижней на свое усмотрение.

  • Если разводка верхняя, то котел помещается на чердаке и оттуда горячая вода подается по стояку ко всем отопительным радиаторам.
  • Если вы выбрали нижнюю разводку, то бак устанавливают в подвале и оттуда с помощью насоса нагретая вода расходится по трубам.

Какой вариант вы бы не выбрали, расширительный бак всегда устанавливается в самом высоком месте дома, то есть на чердаке. С котлом нагрева при нижней разводке его соединяет стояк.

Система отопления с одной или двумя трубами

Система отопления с одной трубой представляет собой кольцо. Вода из котла идет сперва на один этаж, потом возвращается обратно в бак через другой. В итоге на одном этаже температура выше, на другом ниже.

Чтобы скомпенсировать это явление, на нижних этажах (где обычно вода уже не такая горячая) ставят радиаторы большего размера, чем на верхних. К тому же в системе с одной трубой нет возможности отключить один конкретный обогреватель.

Читайте также:  Декоративный камин. Пошаговая инструкция по сборке за пару часов

Необходимо отключать всю систему целиком.

Система отопления образец

Система с двумя трубами сложнее в установке, но зато у нее почти нет недостатков. В такой системе предусмотрены две трубы: горячая и холодная. Поступая в радиатор, горячая вода остывает и выливается в холодную трубу. При этом вы можете перекрыть один из радиаторов, это никак не скажется на работе остальных.

— как сделать теплый пол в доме

Как выполняется воздушное отопление двухэтажного дома?

К данной категории относятся все существующие способы обогрева без использования труб и теплоносителя (масла, воды, антифриза и различных других), потому как нагрев в помещении воздуха осуществляется с помощью непосредственного контакта с нагревательными элементами.

Использование булерьяна

Схема установки булерьяна.

Данная печь представляет собой топливник, который состоит из толстых труб с открытыми вниз и вверх торцами. Трубы греются и тем самым обеспечивают конвективное перемешивание в комнате воздуха. Ускорят процесс их направленность в разные стороны. В случае необходимости обогреть несколько изолированных помещений понадобится от булерьяна сделать разводку воздуховодов с принудительной либо естественной циркуляцией.

Имеются некоторые достоинства подобной конструкции. Данные печи способны обеспечивать практически полное сгорание топлива при помощи того, что ими будет обеспечено длительное тление при ограниченном притоке кислорода. Следовательно, обеспечивается КПД, который не может быть достигнут традиционными печками-буржуйками.

Булерьян не будет занимать большое количество места в частном доме и не нуждается в собственном помещении. Для отопления 2-х этажей печь вполне может размещаться в столовой или гостиной. Запахов и копоти не будет.

Разводка воздуховодов может обойтись дешевле, чем разводка отопительной водяной системы.

Существуют и некоторые недостатки.

  1. Воздуховоды практически не возможно проложить по окончании чистового ремонта таким образом, чтобы не испортить эстетику помещения. План отопления 2-х этажного дома, источника тепла и проводки понадобится продумать заранее.
  2. Любое отопление печью двухэтажного дома подразумевает хранение запасов угля, дров, торфяных брикетов либо пеллет.

Использование кирпичной печи

Русская печь чаще всего имеет внушительные габаритные размеры. Она может занять до 1/3 площади дома и отапливать несколько комнат. При этом двухэтажные отопительные печки – это несколько другие, более сложные конструкции.

Порядовка русской печи.

Каких-либо стандартов в области конструирования печей из кирпича не существует. Конкретная реализация будет зависеть от размеров помещения, фантазии печника, расположения печи и так далее.

Типичная отопительная печь на 2 этажа – топливник, который расположен внизу, а также колпак, делающий на 2 втором этаже несколько витков.

Варианты исполнения могут быть разными. Например, достаточно будет положить чугунную плиту на топливник, проложив под нее асбестовый шнур для изоляции помещения от продуктов сгорания. В результате получится варочно-отопительная печь на 2 этажа.

Печь может располагаться в углу или посреди комнаты. Можно провести водяное отопление 2-х этажного дома с естественной циркуляцией при помощи обыкновенного помещения змеевика в топливник.

Конструкция русской печи.

Полезно знать, что если планируется реализовывать данный план, рекомендуется заказать теплообменник из нержавеющей стали, потому как стальная конструкция может прогореть через несколько лет.

Достоинство:

Если нет газа, то печное отопление является самым дешевым способом обогрева. Печь из кирпича способна радовать владельцев большой тепловой инерционностью. В большинстве случаев она протапливается раз в сутки на протяжении 2-3 часов, а остальное время она сможет отдавать тепло, которое было накоплено.

Недостатки:

  1. Понадобится запас топлива, который может занять большое количество места во дворе.
  2. Достаточно сложно сложить печь так, чтобы она не дымила в помещение, не растрескивалась и чтобы через кладку не проступал конденсат.

Если владелец дома не боится экспериментов, он может попробовать сложить данную печь самостоятельно.

Использование газовых конвекторов

Схема системы отопления с естественной циркуляцией.

Другой способ, при помощи которого с минимальными затратами средств и времени может быть выполнено воздушное отопление двухэтажного частного дома, – установка газовых конвекторов.

Каждая конструкция представляет собой закрытую горелку с воздушным забором с улицы и отводом продуктов сгорания туда же по коаксиальной трубе. Теплообменник будет греть воздух в комнате. Устройства способны работать и от магистрального газа, и от баллонного. Однако сжиженный газ может сделать отопление менее выгодным.

Достоинства конструкции:

  1. Полностью автономное отопление каждого помещения дома.
  2. Низкая стоимость реализации проекта. Цена каждого конвектора составляет 5-8 тыс. рублей. Если учитывать, что не понадобится котел и разводка от него, это может существенно сэкономить некоторое количество денежных средств.

Недостатки:

  1. Магистральный газ есть не везде.
  2. Установка конвекторов возможна исключительно на внешней стенке дома.
  3. Довольно сложно сверлить отверстия под коаксиальную трубу в железобетоне.

Правила расчетов элементов сети отопления

Кроме длины трубопроводов, количества радиаторов, выбора сети и схемы требуется определение мощности нагревательного котла. Стандартная формула – на 10 м2 площади уходит 1 кВт тепла применяется только в зонах с мягким или умеренным климатом. Двухэтажный дом с недостаточным утеплением, панорамным остеклением и высокими стенами потребляет намного больше тепла. Потому к расчетной мощности прибавляется до 50% запаса

Оптимальная схема отопления в двухэтажном доме учитывает ряд нюансов:

  • назначение помещения;
  • ориентацию стен – на юг, север;
  • размеры помещения;
  • количество окон и степень их герметичности;
  • габариты дверных проемов.
Читайте также:  Для чего нужна каминная полка и как ее сделать своими руками?

На заметку! Для домов с отапливаемым подвалом, мансардой и двумя этажами жилого пространства лучший вариант – герметичная сеть с принудительной циркуляцией. Материалоемкость высокая, нужен грамотный проект, но эффективность больше, чем у однотрубной схемы.

Распределение теплоносителя по высоте

Нижняя подача в схеме разводки отопления двухэтажного дома подразумевает врезку стояков отопления в кольцо первого этажа (подвала или технического подполья). При двухтрубной нижней разводке разводящая цепь (подача) прокладывается параллельно с кольцом отводящего трубопровода (обратка). Теплоноситель поднимается вверх, проходит через радиаторы, опускается по стоякам обратки в собирающий трубопровод, по которому возвращается в котел.

Подающие стояки поднимают выше радиаторов второго этажа и объединяют воздушной линией, с автоматическим клапаном для удаления воздуха из системы. На каждый отопительный прибор дополнительно устанавливают вентиль-воздухоотводчик (кран Маевского).

Схема вертикальной разводки системы отопления двухэтажного частного дома

Верхнюю разводку отличает направление движения рабочего потока (сверху вниз). Главный стояк (труба, которая поднимается от котла, через межэтажные перекрытия в центральный расширительный бак) подает теплоноситель в кольцо или тупиковые участки верхней разводки. Подающие стояки опускаются с чердака, подают горячую воду в батареи. Вертикальные стояки собирают теплоноситель в обратный трубопровод, по которому поток возвращается в котел.

Верхнюю разводку применяют в южных областях России. В центральных и северных регионах способ подачи и распределения теплоносителя сверху требует обустройства теплого чердака.

Двухтрубная вертикальная система отопления (с верхним и нижним способами подачи воды) требует проведения постоячной балансировки. Обладает гидравлической и температурной стабильностью при выполнении условий наладки.

Параллельное подключение радиаторов в двухтрубной системе отопления двухэтажного дома (схема с расширительным баком закрытого типа)

Использование встроенного котлового насоса

Эта схема подразумевает применение котельного оборудования с встроенным насосом, мощность которого до 35 КВТ. Он создаёт напор на выходе из ёмкости в приделах 20 — 25 кПa, при расходе воды 1000 — 1500 литров в час.

Процесс монтажа схож со схемой от обычного тэна, но дополнительный насос для тёплого пола не требуется.

Чтобы полностью использовать потенциал приспособления, и создать циркуляцию теплоносителя в тёплом полу и радиаторах, необходимо правильно соединить устройство с контурами.

Использование встроенного котлового насоса

Достигнуть это в данной схеме можно кольцевым совмещением — котёл с ТП, и с радиатором. Эти два кольца объединены небольшим общим участком с низким гидросопротивлением, тем самым один контур, не влияет на другой.

В этой схеме шлакоуловителем выступает косой фильтр-грязевик, а воздухоотводчики есть в котле, радиаторе и контуре пола.

Суть функционирования кольцевой схемы — вода поступает от ёмкости, где она нагревается, в трубопроводы. Скачки давления в патрубках подачи и обратки приводят к перемещению жидкости по магистралям и её возврату обратно.

Подбор материала изготовления труб

После подбора типа водяного отопления и схемы отопления частного дома своими руками, далее надо подобрать материал для труб, которые будут использоваться для системной разводки. Отопительные трубы изготавливаются из:

  • стали или меди (металлические);
  • полипропилена или сшитого полиэтилена (пластиковые);
  • металлопластиковые.

Все материалы включают в себя достоинства и недостатки, и может быть подобрана лучшая вариация, опираясь на тип котла, чертёж циркуляции теплоносителя и разводки.

Металлические трубы хорошо сочетаются с естественной циркуляцией, по причине их лёгкой установки с требуемым уклоном. Помимо этого, данный материал позволяет трубам переносить огромные перепады температуры. Однако для выполнения разводки из металлических труб самому, нужно уметь отлично справляться со сварочными работами и иметь необходимое спецоборудование.

Подбор материала изготовления труб

Трубы из металлопластика и пластика тоже можно монтировать с требуемым наклоном, размещая их в наклонные борозды или на поддерживающие хомуты. Но использование таких труб удерживает температура теплоносителя – не свыше 95 градусов, а добиться этого не всегда возможно, отапливая твёрдым топливом.

Наиболее простым и лёгким в монтаже являются металлопластиковые трубы, особенно с компрессионными фитингами. Для самостоятельного монтирования водяного отопления, используя данный вид труб, специальные приспособления не потребуются. Установить их можно при помощи особых фитингов, разводных ключей и специализированных ножниц. Но данный вид труб является менее долговечным и нуждается в своевременной подтяжке соединяющей резьбы фитингов.

Достаточно популярности за последнее время получило отопительная система из пластиковых труб, монтаж которых производится методом сварки. Вообще, размещение отопления, используя данный вид труб также не является очень сложным. Нужно только купить или позаимствовать аппарат для сварки этих труб и знать как его применять.

Принцип коллекторного распределения теплоносителя

Лучевая схема – это современная разновидность двухтрубной разводки, удовлетворяющая всем новым и старым требованиям: эффективность, экономичность за счет автоматизированного управления, полностью скрытая прокладка труб и так далее. В чем особенности системы:

  1. Теплоноситель от котла направляется в главный распределительный узел – коллектор.
  2. Радиаторы подключены подводками DN10—15 к гребенке по двухтрубной схеме, каждый к своей паре штуцеров на подающем и обратном коллекторе. Магистрали отсутствуют.
  3. Подводящие трубы утеплены и проложены скрыто по любому удобному маршруту – под напольным покрытием, за натяжными потолками либо в стенах.
  4. С помощью расходомеров коллектора (ротаметров) доступна ручная регулировка количества воды, направляемой к батарее. Если гребенку оснастить сервоприводами, подключенными к комнатному терморегулятору, управление потоком теплоносителя будет производиться автоматически.
Принцип коллекторного распределения теплоносителя

Совершенство коллекторных схем отопления двухэтажных домов несколько омрачает высокая цена материалов. Гребенки с ротаметрами, трубный утеплитель, сервоприводы, — все указанные элементы стоят приличных денег. Недостаток второй: подобную систему сложно собрать в обжитых помещениях, не делая ремонта. Чтобы упрятать пучок трубопроводов, придется разобрать полы либо снять обшивку потолков.