Система отопления двухэтажного дома. Ищем оптимальный вариант

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.

Теги: водяное отопление, газовый котел, двухтрубная система, однотрубная система, теплый пол

Двухэтажные дома и дома с мансардой популярны. Схемы отопления таких домов разработаны специалистами давно, проверены многократно, их главные моменты перекочевывают из проекта в проект.

Руководствуясь проектом, отопление в двухэтажном доме создать не сложно. Но что делать если проекта нет?

Отопление двухэтажного дома настолько несложное, что «мастеровые» делают его, проектируя буквально «на ходу». Применяя типовые схемы, приемы, методы, которые позволяют создать правильное отопление.

Нет особых препятствий, чтобы сделать отопление в двухэтажном доме своими руками. Или руководить работой «чужих рук» самостоятельно. Вся выполняемая работа по монтажу отопления не сложная.

В первую очередь важно не допустить кардинальных «промахов и ляпсусов». Тогда система в двухэтажном доме будет работать правильно и стабильно. Что же в первую очередь необходимо учитывать…

Что не следует делать при монтаже отопления в двухэтажном доме

В первую очередь стоит руководствоваться современными представлениями.

• Нужно не доверять «дельцам от радиаторов», которые пытаются усложнить, говорят о проблемах и рисуют замысловатые схемы-узоры. В отоплении все весьма просто. Как правило, не нужна гидрострелка. Разводка будет простейшей, если имеется обычный набор для двухэтажного дома, — один котел (в т.ч. один резервный), и 3 потребителя — бойлер косвенного нагрева, теплый пол, радиаторная система.

Размещение котла и оборудование котельной

Газовый котел устанавливается в соответствии с проектом газификации. Твердотопливный — чтобы удобно вывести высокий дымоход. В любом случае оборудование шумит. Его размещают в отдельном помещении – топочной.

Схема подключений к напольному газовому котлу с выносным насосом

Твердотопливный котел требует установки насоса, группы безопасности, смесительного узла. Все это образует обвязку твердотопливного котла — как сделать правильную обвязку твердотопливного котла

Какой нужен насос и диаметры труб

Обычный вопрос при самостоятельном создании отопления в доме (в т.ч. и двухэтажном), какой понадобится циркуляционный насос для радиаторной системы. Выбор прост — либо насос 25-40 (0,4 атм.), либо 25-60 (0,6 атм.).

Для отапливаемой радиаторами площади до 170 м кв. годится 25-40. Если площадь в пределах 170 — 260 м кв. — 25-60. Если больше 260 м — 25-80. Не стоит брать насос с запасом, это только лишь ведет к неоправданному перерасходу денег и может привести к шуму в системе отопления. О современных насосах для системы отопления Автоматизированные котлы снабжаются встроенным насосом

Диаметры трубопровода (внутренние) для частного дома указаны на схеме.

Обобщенная схема отопления двухэтажного дома

В пределах одного этажа схема разводки отопительного трубопровода может быть выбрана какой угодно:

• тупиковой, два плеча до 5 радиаторов в каждом,
• попутной, обычно при количестве радиаторов больше 10 шт.,
• лучевой, по прихоти создателя (заказчика), при невозможности прокладки труб вдоль стен, но возможности прокладки под полом…

Балансировка системы

Важно установить балансировочные краны:

• на обратке второго этажа, чтобы настроить его относительно первого (второй этаж, как правило, требует энергии меньше);
• на каждом плече тупиковой схемы;
• на каждой ветви лучевой (коллекторной) схемы;
• на каждом радиаторе на обратке (на подаче – термоголовка при автоматизированном котле или запорный кран).

Также все оборудование подключается через шаровые краны (или балансировочные), для возможности демонтажа.

Отведение воздуха, слив, уклоны

При создании отопления в двухэтажном доме важно сделать требуемые уклоны труб.

Воздухоотводчик устанавливается в высшей точке каждого стояка (стояк также является отличным сепаратором — собирателем воздушных пузырьков).

Также воздухоотводчиками (кранами Маевского) снабжаются все радиаторы, которые устанавливаются горизонтально или с небольшим возвышением к крану Маевского (обратный уклон не допустим).

В нижней точке всей системы труб, на обратке у котла делается сливной кран и возможность выпуска воды в канализацию или емкость в подвале…

Недопустимы обратные уклоны, П-образные обходы, например, для двери и т.п. Если возникают проблемы с обеспечением одного уклона из-за препятствий, конфигураций помещения, то как правило, выбирают другую схему подключения радиаторов.

Тип трубопровода и радиаторов

Известно, что давление в индивидуальном отоплении дома или квартиры не превышает 4 атм. (работает предохранительный клапан при 3,5 атм.).

Жидкость, в основном вода, в объеме 50 -150 литров заливается в систему отопления один раз, что минимизирует наличие образива, солей. Как правило, для двухэтажного частного дома оптимальным выбором по цене-качеству являются алюминиевые секционные радиаторы.

На фото — подключение алюминиевого радиатора полипропиленовым трубопроводом с установкой дроссельных кранов в тупиковой схеме разводки.

Их характеристик достаточно для длительной беспроблемной работы в данных условиях. Но также возможна установка и панельных стальных.Как выбрать и закрепить радиаторы

Так называемые программы расчета теплопотерь дома, калькуляторы, не могут быть точнее, чем примерные расчеты теплопотерь по площади дома.

Дело в том, что потребитель не может точно задать данные — сколько энергии уходит с вентиляцией (главные теплопотери) и сколько приходит с солнечным светом через окна (весьма существенный приток) и др. Не может точно указать и характеристики слоев в конструкциях. Поэтому все «тепло-калькуляторы» непригодны для точных объективных расчетов.

Но особая точности при подборе мощности радиаторов и не требуется. Так для низкотемпературного обогрева (рекомендуется) нужно брать количество секций с большим запасом в плюс.

Трубы для отопления

Многие умельцы рекомендуют полипропиленовые трубы для отопления, в том числе и для двухэтажного дома. Но монтажные конторы, которые дорожат своей репутацией не будут браться за полипропилен. Причина — отсутствие возможности контролировать качество стыков, а также сделать этот стык по стандарту. Какое будет сечение в конце трубы, сколько будет наплывов внутри, когда место сварки потечет… — на все воля дрожащей руки монтажника…

Трубопровод из металлопластика, например, сдается с гарантией. Сами трубы тоньше, соединения, конфигурации ровные, эстетичные.

Стоит ли браться за металлопластик, отложив в сторону дешевый полипропилен — решают заказчики, сообразуясь с видением перспектив и измерив толщину мешка с деньгами.Как правильно выполнить монтаж металлопластикового трубопровода

Монтаж своими руками

Если действительно не умеете «держать молоток в руках», то за создание отопления двухэтажного дома своими руками браться не стоит. Придется выполнять процессы:

• задавать уровень расположение радиаторов, трубопроводов, находить точки крепления;
• бурить множество отверстий, в т.ч. и большого диаметра под трубы;
• соединять резьбовые соединения с подмоткой льняной паклей со смазкой,
• размечать положение фитингов, резать, трубы по длине, стыковать (сваривать) трубопроводы
• вести бетонные, штукатурные работы.
• проектировать, чертить схему соединений, высчитывать…

Как решить другие вопросы при создании отопления в двухэтажном доме, читайте на страницах ресурса. Важно: — создание теплого пола — основные схемы

Отопительные системы загородных коттеджей высотой 2 и более этажа обычно проектируются инженерами–теплотехниками. Но хозяевам жилищ несложной планировки площадью до 200 м² не обязательно обращаться к специалистам – продумать и организовать обогрев здания можно самостоятельно. Задача данной публикации – пояснить, какая схема отопления двухэтажного дома лучше сочетается с конкретными условиями эксплуатации, котельным оборудованием и радиаторами. Предлагаем рассмотреть существующие варианты и выбрать оптимальный.

Виды отопительных систем

Практика показывает, что большинство домовладельцев выдвигает к системе отопления двухэтажного дома 3 основных требования:

1. В доме всегда должно быть тепло.
2. Минимальный расход энергоносителей – природного газа, дров, электричества и так далее.
3. Красота. Трубы, арматуру и приборы обогрева желательно убрать с глаз, чтобы не портили интерьер.

Требования перечислены в порядке важности с точки зрения пользователей. О стоимости монтажа мы поговорим в процессе рассмотрения систем.

Пожелания вполне понятны, но их следует увязать с техническими возможностями. Например, в отдаленных регионах случаются перебои с подачей электроэнергии либо отсутствует магистральный газ. Отсюда совет: сначала определите основное топливо и резервный энергоноситель, подберите котел и отопительные приборы. Отразите пожелания на бумаге – набросайте своими руками черновой проект.

Далеко не всегда хозяин дома может сам обустраивать инженерные сети – разрабатывать схемы, монтировать оборудование и трубы. В таком случае есть смысл обратиться к специалистам инженерной фирмы, которая занимается перечисленными работами. Например, в центральном регионе РФ услуги по установке котлов и монтажу систем отопления оказывает компания «ТеплоМосква».

Такой основательный подход позволит смонтировать схему отопления двухэтажного дома, которую не придется переделывать впоследствии. На выбор есть 5 вариантов систем:

• самотечная (она же – гравитационная и конвекционная);
• однотрубная;
• двухтрубная;
• лучевая (иначе – коллекторная);
• водяные контуры напольного обогрева, называемые теплыми полами.

Примечание. Первая схема подразумевает естественную циркуляцию теплоносителя по трубам и сообщающийся с атмосферой расширительный бак. В остальных реализован принцип принудительной циркуляции с помощью насоса и работа под давлением (используется закрытый мембранный бачок).

Указанные системы допускается комбинировать друг с другом. К примеру, на первом этаже сделать теплые полы, а на втором собрать лучевую схему. Теперь подробно рассмотрим каждый вариант по отдельности.

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.

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;
  

• 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.
   

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.

Плюсы и минусы однотрубной схемы

Однотрубная система отопления двухэтажного частного дома способна нормально функционировать только с принудительной циркуляцией от насоса. Конструкция следующая: по периметру этажа проходит одна магистраль, куда подключены все батареи. То есть, коллектор одновременно играет роль подачи и обратки.

Работа однотрубной схемы, получившей название «ленинградка», довольно сложна:

1. Если трубопроводы рассчитаны верно, то в каждый радиатор затекает приблизительно 1/3 горячей воды. Оставшиеся 2/3 объема двигаются по магистрали дальше.
2. Теплоноситель, прошедший батарею, избавляется от тепла и возвращается обратно в коллектор, понижая температуру потока на 1—2 °С.
3. Охлажденная вода течет к следующему радиатору, где процесс разделения и слияния потоков повторяется. Температура теплоносителя в коллекторе снова падает. Сколько батарей подключено к кольцевой магистрали, столько раз вода охладится.
4. Пройдя последний отопительный прибор, холодный теплоноситель возвращается в котел.

Важное условие нормальной работы системы: диаметра главной магистрали должно хватать на подачу тепла всем батареям. По факту применяются трубы размером 25—32 мм (DN 20—25) при подводящих патрубках радиаторов Ø15 мм (внутренний диаметр DN10).

Сторонники «ленинградки» называют ее главным плюсом низкую стоимость материалов и монтажа. Мы согласимся с утверждением, но с оговоркой: если производить сборку дешевым полипропиленом.

Однотрубная схема отопления, сделанная в двухэтажном доме из металлопластика, сшитого полиэтилена или металла, обойдется дороже двухтрубной из-за цены фитингов. Точный расчет предоставит наш эксперт Владимир Сухоруков ниже на видео.

Минусы «ленинградки» выглядят так:

• поскольку каждый последующий радиатор получает более остывший теплоноситель, нужно наращивать число секций для нагрева дальних комнат;
• чтобы не подбирать количество секций наобум, нужно произвести расчет остывания воды;
• максимальное число эффективно работающих батарей на одной ветви – 5—6 шт., иначе придется нарастить диаметр раздающей трубы до 40—50 мм;
• закольцованную магистраль сложнее провести по дому – мешают дверные проемы, особенно на втором этаже;
• отопительные приборы влияют друг на друга, что затрудняет организацию автоматического регулирования.

Пример. Представьте, что на всех радиаторах установлены термоголовки. Если в первой комнате воздух прогрелся до установленной температуры, термостат закроет проход теплоносителя в батарею. Тогда к остальным приборам пойдет более горячая вода, что заставит сработать остальные радиаторные клапаны.

Маленький плюс однотрубной разводки: одну ветку проще упрятать в стену либо под полы, нежели две. Отопительная сеть легко комбинируется с другими типами систем, работающих с принудительной циркуляцией.

Двухтрубная разводка – просто и надежно

Расписывать алгоритм работы двухтрубной схемы нет нужды, поскольку он прост до безобразия. Мимо всех отопительных приборов проложены 2 трубопровода – подающий и обратный. По первому горячий теплоноситель поступает в батареи, где охлаждается и возвращается в котел через второй. Подключение соответствующее – одна подводка врезана в подачу, вторая – в обратку.

В двухэтажных загородных домах применяется 2 типа двухтрубных систем:

1. Тупиковая или плечевая. Подающая и обратная магистраль заканчивается на последнем радиаторе, по факту теплоноситель меняет направления движения и течет обратно к котлу.
2. Попутная (кольцевая, петля Тихельмана). Трубопровод подачи заканчивается на последней батарее, а обратки – начинается от самого первого радиатора, проходит остальные обогреватели и возвращается к источнику тепла. Направление движения воды не меняется, отсюда и название.

Примечание. Обе системы функционируют принудительно от насоса и в подавляющем большинстве случаев работают под давлением 1—2,5 Бар. Делать их открытыми бессмысленно, проще и удобнее поставить мембранный расширительный бак рядом с котлом.

Двухтрубные схемы практически безупречны, поэтому начнем с перечисления недостатков:

• протяженные ветви с большим числом отопительных приборов требуют глубокой балансировки, но при количестве батарей 5—6 шт. проблем не возникнет;
• трубопроводы петли Тихельмана неизбежно натыкаются на дверные проемы, которые приходится огибать разными способами;
• отопительная сеть, собранная из полипропилена, обойдется дороже аналогичной однотрубной системы;
• всё.

Минусов у двухтрубных схем действительно мало: они надежны, стабильны в работе, легко поддаются автоматической регулировке и одинаково хорошо функционируют с теплым полом, радиаторами и другими видами обогревателей. Плечи тупиковой разводки могут делаться разной длины и загруженности по числу батарей, а петля Тихельмана – образец гидравлического равновесия, не нуждающийся в балансировке.

Для справки. В дачном коттедже площадью до 200 м² удастся обойтись диаметрами труб 10—20 мм (внутренний), не более.

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.

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.

Контуры напольного обогрева

Как и коллекторная схема, водяной теплый пол монтируется в процессе строительства или ремонта двухэтажного дома. Есть 2 способа устройства напольного обогрева:

• замоноличивание змеевиков из труб в цементно-песчаной стяжке;
• раскладка труб греющих контуров в теплораспределительных металлических пластинах без заливки стяжки.

Для справки. Бетонирование трубопроводов принято делать на первых этажах жилых зданий. Второй способ применяется для прокладки внутри деревянных перекрытий.

Концы труб Ø16 х 2 мм, уложенных змейкой либо улиткой, подсоединяются к гребенке, о которой говорилось выше и подробно рассказано в отдельной публикации. Коллектор со смесительным узлом или термоголовками RTL обеспечивает подачу в контуры теплоносителя с температурой не выше 50 °С.

Преимущества теплого пола очевидны – реальная экономия энергоносителей 15—20% за счет нагрева поверхности до температуры 20—25 °С и комфорт для проживающих в доме. Теперь о негативных моментах:

1. Устройство теплого пола в двухэтажном жилище – затея не из дешевых. По стоимости материалов и монтажа это самый дорогой вариант отопления помещений.
2. Греющие контуры, особенно в цементной стяжке, очень инертны в плане регулировки. Представьте, холодный монолит выходит на рабочий режим в течение суток. Чтобы комната не перегревалась, треть от потребной тепловой мощности должны поставлять батареи, быстро реагирующие на изменение температуры воздуха.
3. В случае неисправности либо утечки воды в контуре бетонную стяжку придется ломать.

Невзирая на перечисленные проблемы, теплые полы используются домовладельцами все чаще – слишком уж комфортный обогрев и ощутима экономия топлива. В отличие от других систем отопления, греющие контуры абсолютно не портят интерьер помещений.

Выбираем подходящую схему

После ознакомления с применяемыми в двухэтажных домах системами отопления пришло время вернуться к вашему черновому проекту, где подобраны типы радиаторов и котла, определена расстановка данного оборудования и перечислены пожелания. Дальше выбираем схему в соответствии с рекомендациями:

1. При частых перебоях электроснабжения выбор невелик – нужна самотечная система. Если дом топится кирпичной печкой, стоит использовать ее в качестве источника тепла и не покупать котел.
2. Если вы так и не поняли, чего хотите, смело собирайте двухтрубную тупиковую схему закрытого типа. Ее легко адаптировать к различным условиям и оборудованию. Впоследствии установите твердотопливный, газовый или электрокотел – разницы нет, отопление будет работать.
3. При повышенных требованиях к дизайну интерьера принимайтесь за коллекторную разводку. Чтобы не ошибиться с размерами труб, тяните до гребенки диаметр 32 мм, а подводки к батареям делайте Ø16 х 2 мм (наружный).
   

4. Теплые полы устраиваются при наличии средств и желания. Их лучше совместить с любой системой, кроме гравитационной.

Совет. Напольное отопление без радиаторной сети подходит далеко не всем. Чтобы прогреть помещение теплым полом, его поверхность придется довести до 30 °С и более. Длительное пребывание в такой комнате у многих вызывает ощущение духоты и дискомфорта.

В маленьком дачном домике на 2 этажа стоит сделать однотрубную систему из труб ППР. При 3—4 батареях на каждой ветви она будет работать безукоризненно. Использовать «ленинградку» в большом коттедже мы не рекомендуем. Подробнее о выборе разводки смотрите на видео от эксперта:

О совместимости с различными котлами

При выборе схемы отопления в двухэтажный дом нужно учесть тип источника тепла. Например, с настенным газовым котлом способны работать все системы, кроме гравитационной. При отключении электричества теплогенератор попросту остановится. Лучший вариант для самотека – энергонезависимый напольный агрегат либо кирпичная печь с водяным контуром (баком – котлом, но не змеевиком!).

Прямая стыковка самотечной разводки с твердотопливным котлом крайне нежелательна, хотя домовладельцы все равно это делают.

Из-за малой скорости движения и медленного отбора теплоты отопительный агрегат станет перегреваться и закипать, рано или поздно случится авария. Обязательно нужна буферная емкость, отбирающая лишнюю энергию, причем подключенная по всем правилам самотека – большими диаметрами и с уклонами. Сооружение выйдет громоздким и некрасивым.

Закрытые системы двухэтажных домов совместимы с любыми котлами, в том числе двухконтурными. Единственная рекомендация: при подключении к твердотопливным агрегатам лучше использовать теплоаккумулятор, который не даст теплоносителю закипеть и предотвратит аварию.

Осень… Пока сентябрь, днём на улице по-летнему ласковая погода. Но мы-то знаем, что как бы ни было тепло, рано или поздно придут холода, и вопрос обогрева в дачном доме встанет ребром. Конечно, многие не задаются проблемой отопления загородного жилища, потому что используют его только в летний период.  Но год на год не приходится — бывает лето, больше похожее на осень, да и дачники проживают в разных климатических регионах. Ну и конец и начало сезона у всех разные — кто-то заканчивает садово-огородные дела с началом учебного года, а другой ориентируется на первый снег. Поэтому источник тепла в загородном доме не помешает, даже если это только летняя дача.Камин может быть единственным обогревательным прибором на двухэтажный дом Один из вариантов обогрева в не слишком жаркое время — устройство камина. В этой статье хочу рассказать об устройстве каминного отопления в одном дачном домике.

Реальная история отопления одного дачного домика

Хозяева этого дома в дачном посёлке под Санкт-Петербургом начинали дачный сезон рано — в марте-апреле. В это время на Северо-западе ещё уверенно лежит снег. А уезжали в город уже с новым снегом, в ноябре. Наличие отопления при таком режиме эксплуатации дачного дома — обязательное условие.Первый снег на дороге к дачному посёлку Магистрального газа в посёлке не было, площадь участка не позволяла установить газгольдер (резервуар для хранения газа), использовать баллонный газ по расчётам владельца получалось не экономично. Количество киловатт, выделенных на дом, было недостаточным для устройства системы отопления на базе электрического котла или использования электрообогревателей. Выбор отопительного прибора сузился до твёрдотопливного котла или печного отопления. Вариант с котлом не подошёл, потому что предполагалось, что в основном в доме будет жить тёща с внуками, а пожилой женщине сложно управляться с такой отопительной техникой. Традиционная печь оказалась слишком громоздкой для небольшого домика. В конце концов выбор пал на камин, и заказчика интересовал вопрос, можно ли использовать только его для отопления небольшого каркасного дачного дома в период с ранней весны до поздней осени. К тому же, решив проблему с обогревом, можно получить и украшение гостиной — камин, возле которого так приятно собираться на зимние семейные праздники.Новогодние праздники с теплом камина

Камин как отопительный прибор

Итак, выбрав камин, следовало выяснить, подойдёт ли он в качестве решения поставленной задачи. Камин как отопительный прибор? А почему бы и нет. Хотя в последнее время камин из вполне утилитарного отопительного устройства, каковым он традиционно являлся, например, в Англии и европейских странах (русские предпочитали печи), стал, скорее, дизайнерской «штучкой» в интерьере, плюс демонстрацией достатка владельца. Чаще всего камин — недешёвое удовольствие, а в некоторых случаях может стать и истинным предметом роскоши, стоимость которого вполне сравнима с ценой целой дачи в престижном районе.Камин как предмет роскоши Современный камин может легко выполнять разные функции: быть только отличным украшением интерьера (например, биокамины) или, помимо декоративной роли, служить ещё и источником тепла. Главное — правильно подобрать модель и выполнить монтаж с учётом потребностей.

Виды каминов

Так как эта статья про камин как отопительный прибор не станем терять время на рассмотрение сугубо интерьерных вариантов и декоративных способов оформления наружной части. Направим внимание на топочную часть. 

• традиционный английский камин

Английским камином называется камин с открытой прямоугольной топкой. Камин Рамфорда — усовершенствованная вариация классического английского камина, имеет топку трапециевидной формы. С точки зрения отопления — это наименее эффективное устройство. Его КПД, как правило, очень низок: от 5 до 20%. Открытая топка не позволяет регулировать силу горения, очаг сжигает много топлива, выдавая сильный жар в процессе работы, и быстро остывает, когда активное горение прекращается.Классический открытый камин английского типа с прямоугольной топкой

•   современный закрытый камин

Сегодня потребители чаще выбирают камины закрытого типа — имеющие плотно закрывающуюся дверку с огнеупорным стеклом. Дверка позволяет более экономно расходовать топливо. Кроме того, «продвинутые» модели имеют встроенные задвижки, регулирующие интенсивность горения. Производители некоторых топок утверждают, что КПД их изделий достигает 85%. Конечно, они лукавят: коэффициент полезного действия для приборов, работающих на таком нестабильном топливе, как дрова, — понятие очень субъективное. КПД камина или печи зависит не только от устройства самой топки, но и от сорта дров (жаркие берёзовые, дубовые или лиственничные, или так себе дрова — ольха или тополь), от их влажности и прочего.

Камины закрытого типа: много разных, но все ли хороши?

В современном исполнении камин представляет собой металлический ящик — каминную топку или каминную кассету заводского исполнения с плотной дверкой, оборудованной стеклом и ручками регулировки (различными задвижками, поддувалом, шиберами). Также имеется патрубок для присоединения к дымоходу. Камера топки может быть чугунная или стальная, футерованная шамотными пластинами.  В зависимости от модели топка может быть оснащена дымосборником разной конструкции, камерой второго дожига, тепловым кожухом, конвективными каналами, контуром для устройства системы водяного отопления и другими нужными и полезными приспособлениями, повышающими эффективность работы прибора и комфортность его использования. Камин Invicta Gaya Ardoise. Фото с сайта invicta.su Кроме каминных вставок и каминных кассет, есть ещё печи-камины, каминетти (самодостаточные каминные топки, не нуждающиеся в дополнительном декоративном обрамлении), просто печи и просто камины. То есть, помимо традиционного печного изделия, сложенного мастером-печником из кирпичей непосредственно на объекте, в продаже предлагаются хорошие готовые варианты, сделанные в производственных условиях, с использованием современных инженерных решений. В нашем маркете вы можете ознакомиться с некоторыми вариантами в подборке Твёрдотопливные камины и печи.   Более подробно об устройстве каминных топок и муках выбора самой-самой лучшей топки, камина или печи нужно писать отдельно. Здесь же хочу рассказать о том варианте, который выбрали для этого конкретного проекта.

 

Шведский взгляд на приборы отопления

Чтобы решить поставленную задачу — организацию отопления при помощи одного камина, выбрали продукцию компании Keddy. Швеция — страна северная, и что такое тёплый дом шведы понимают превосходно. Эта скандинавская компания более сорока лет разрабатывает и выпускает чугунные каминные кассеты и другое печное оборудование.Производство чугуна. Фото с сайта keddy.se На момент строительства камина для этого дачного дома, более 10 лет назад, продукция компании Keddy была одной из самых эффективных с точки зрения отопления. Сегодня в нашей стране на рынке появилось много других предложений. Но кассеты Keddy, на мой взгляд, продолжают оставаться в лидерах среди отопительных приборов. Для описываемого дачного дома выбрали модель Keddy SK 203.  Каминные кассеты производства этой компании имеют цельнолитой корпус из высококачественного чугуна. Чугун — самый лучший материал для изготовления топки, так как обладает высокой теплопроводностью. Чугунная каминная топка позволит нагреть помещение на треть эффективнее, чем стальные собратья.  Чугун более всего приспособлен к работе с высокими температурами — от нагрева корпус кассеты из этого сплава не подвержен деформации. А среди других подобных изделий каминные кассеты Keddy особо выделяются своим качеством и технологичностью. Чугунная топка Keddy очень правильной геометрии: даже в дверцах нет уплотнительного асбестового шнура, который со временем разрушается и требует замены. Дверки настолько точно выполнены и имеют продуманную конструкцию, что наглухо закрываются даже без дополнительного уплотнения. Топки шведского производства имеют один из наиболее высоких показателей КПД: производители говорят о почти 70%. Такая высокая эффективность устройства обусловлена применёнными инженерными решениями:  

• монолитность конструкции

Отсутствие сварных или болтовых соединений повышает надёжность конструкции. Производителем предусмотрено постоянное использование топки неограниченно длительное время. Это значит, что её можно топить непрерывно весь отопительный сезон: заводская гарантия на кассеты — 20 лет, хотя приборы будут без проблем работать гораздо дольше.  Цельный чугунный корпус — одно из главных преимуществ кассет Keddy. При высоких температурных нагрузках корпус каминной кассеты не перекашивается, а его герметичность позволяет добиться при горении белее высоких температур, что увеличивает энергоэффективность камина. В паспорте кассеты SK 203 указана мощность в 14 кВт.

• оптимальная форма

Призматическая форма кассеты дополнительно отражает тепло от стенок внутрь, что тоже увеличивает теплоэффективность отопительного прибора. Корпус кассеты Keddy имеет двойные цельные стенки с воздушной полостью между ними. Воздух между стенками охлаждает кассету, нагреваясь сам — это дополнительно предохраняет конструкцию от возможной деформации, увеличивает эффективность процесса горения и повышает теплоотдачу прибора.Вид кассеты Keddy изнутри

• регулировка поддува

На лицевой стороне кассеты имеются рукоятки для регулировки притока воздуха, поступающего в топку для горения (см. на схеме элемент «1»). Регулировка позволяет использовать кассету в двух режимах: быстрого, жаркого горения и режима тления. Одной закладки дров хватает почти на 10 часов в медленном режиме. Регулировка осуществляется с помощью 2 рукояток, поворачивающих небольшие задвижки.

• предварительный нагрев воздуха для поддува

Воздух, который поступает внутрь кассеты для горения, перед попаданием в топку предварительно подогревается в конвективных каналах, расположенных по бокам внутри корпуса (см. на схеме элемент «2»). Проходя через каналы, воздух подогревается теплом кассеты, поэтому на работу топки расходуется меньше дров, что повышает КПД. Нагретый воздух попадает в топку через узкие щели по вертикальным сторонам кассеты, расположенные перед стеклом.Схема устройства кассеты Keddy Кроме того, нагретый воздух, попадая в топку, омывает стекло, предотвращая осаждение сажи — это называется система«чистое стекло» (см. на схеме элемент «3»).

• высокие рёбра теплообменника 

На корпусе кассеты сзади и сверху, а также на внутренней части кассеты сделаны чугунные рёбра (см. на схеме элемент «5»), увеличивающие теплоотдачу прибора.

• камера второго дожига

Каминный «зуб» образует камеру второго дожига (см. на схеме элемент «4»). Продуты сгорания не сразу отправляются в дымоход: упираясь в каминный «зуб», дым попадает в камеру второго дожига, где догорают частицы, не сгоревшие в основной топке. Таким образом, во-первых, экономится топливо, а во-вторых, выделяется дополнительное тепло, увеличивающее эффективность теплоотдачи прибора, его КПД.

• простой механизм закрывания дверки

Безупречно подогнанные дверки с керамическим стеклом закрываются простым и эффективным механизмом (см. на схеме элемент «6»)

Схема устройства системы отопления в дачном доме

Итак, в качестве основного источника тепла выбрали каминную кассету шведского бренда Keddy модели SK 203. А теперь о том, как было устроено всё остальное, приведшее к требуемому результату — успешному отоплению дома общей площадью в 90 м²: гостиная и кухня на первом этаже, 2 спальни на втором.  Учитывая, что этот камин планировался единственным отопительным прибором, выбрали модель с запасом мощности. Для её расчёта обычно пользуются следующей формулой: 1 кВт на 10 м² площади при высоте потолков не более 3 м. То есть при паспортном значении в 14 кВт имелся почти 50% запас по тепловой мощности. 

Отопление первого этажа

Сам камин разместили в гостиной. Обогрев этого помещения происходит за счет лучистой тепловой энергии, испускаемой от горящего огня через стекло дверки. План первого этажа Чтобы отопительный прибор работал эффективно, помимо источника тепла нужен тепловой аккумулятор — что-то, имеющее довольно большую массу и сделанное из материала с большой теплоёмкостью. Один из таких материалов — глина, а значит, и изделия из неё, к примеру, кирпичи. Печное отопление основано на большой массе кирпичей, нагретых горячими газами продуктов сгорания, постепенно отдающих тепло в помещение, когда основная топка уже закончена. В этом проекте тепловым аккумулятором стала кирпичная перегородка между гостиной и кухней, содержащая в себе дымоход камина. Облицовка кассеты тоже кирпичная, дополнительно накапливающая тепло. Отопительный щиток-перегородку сделали по принципу двухколпаковой печи примерно вот по такой схеме.Схема движения газов. Источник — книга П. Смухнина, Ленинград, 1925 г. Принципы и приёмы проектирования печей большой теплоёмкости Колпаковая конструкция, на мой взгляд, имеет преимущество по сравнению с канальными печами: из-за более простого внутреннего устройства их проще чистить, то есть облегчается эксплуатация и повышается долговечность. Бесканальные печи имеют лучший прогрев в нижней части.  

Отопление второго этажа

На втором этаже требовали обогрева две небольшие спальни и лестничный холл. Для отопления спален использовали тепло, полученное в результате конвекции в тепловом коробе. Воздух, омывающий нагретую каминную кассету, нагревается сам, и, как любой тёплый воздух, стремится вверх. Температура в тепловом кожухе вокруг кассеты достигает 500-600 °С. Из теплового короба по воздуховодным каналам нагретый воздух подаётся в спальни второго этажа. На фото показан этап монтажа камина на стадии установки фланцев для подключения воздуховодов.Монтаж камина Воздуховоды были выведены в перекрытиях в спальные комнаты. По всей трассе эти каналы обеспечили теплоизоляцией для пожарной безопасности и исключения потерь тепла.  Воздуховоды заканчивались решётками, выведенными в районе пола. Стоит хорошо продумать расположение решёток воздуховодов, чтобы они находились в таких местах, где нагретый воздух мог бы беспрепятственно выходить сквозь отверстия, но не на ходу у людей, потому что он может быть довольно горячим.Решётка воздуховода, подающего тепло в комнаты Результатом заказчик остался доволен — в доме было тепло даже зимой, семья приезжала на дачу на новогодние каникулы. Использование каминной кассеты позволяет обогреть дом в морозы очень быстро, что актуально именно для дачников, выбирающихся за город в холода время от времени. А тепловой щиток-аккумулятор надёжно удерживает тепло. Кроме этого способа есть и другие варианты использовать каминную кассету для обогрева небольшого дачного дома: устройство водяной рубашки и батарей в качестве дополнительных источников тепла, тёплые полы типа ондоль и другие. Тема отопления очень обширна, поэтому в рамках одной статьи рассмотреть подробно все способы невозможно.

Используемые источники:

• https://eurosantehnik.ru/otoplenie-dvuxetazhnogo-doma.html
• http://teplodom1.ru/domotopl/244-otoplenie-v-dvuhetazhnom-dome-bez-problem-svoimi-rukami.html
• https://otivent.com/shema-otoplenija-dvuhjetazhnogo-doma
• https://7dach.ru/natashapetrova/kak-odnim-kaminom-otopit-dvuhetazhnyy-dom-88239.html