По мере освоения отечественными строительными компаниями каркасной технологии двухэтажные коттеджи становятся все более доступными.
Сегодня такой дом, очень теплый и уютный (если верить рекламным проспектам), может позволить себе даже человек со средним достатком. Н
о каким бы теплым ни было жилище, придется решать вопрос о его отоплении, если только это не хижина где-нибудь в знойных тропиках.
Давайте посмотрим, какой может быть схема системы отопления двухэтажного частного дома и как среди множества вариантов выбрать самый подходящий.
Проект отопления двухэтажного дома
Грамотное проектирование эффективной системы отопления начинается с определения желаемого температурного режима для каждого помещения загородного дома.
Наиболее комфортные условия (22 – 24 градуса) поддерживают:
- в детских и комнатах пожилых людей,
- в ванной комнате и туалете,
- в сауне, спортзале или бассейне.
Для следующей группы помещений нормами установлена температура от 21 градуса:
- спальни и комнаты для гостей,
- комнаты обслуживающего персонала,
- помещения, сдаваемые внаем.
В жилой зоне минимально допустимая температура составляет 18°С:
- гостиная,
- рабочий кабинет,
- столовая.
В кухне, домашней мастерской или зимнем саду обычно устанавливаются дополнительные средства обогрева, стационарная же система отопления рассчитывается на 15 – 16 градусов.
В проходной зоне, куда входят прихожая, гараж или лестничная клетка, минимальная температура составляет 12 градусов.
Типовая схема отопления и водоснабжения коттеджа
Далее выполняют расчет теплопотерь, в котором помимо указанных температур учитывают:
- Термическое сопротивление материалов, из которых сделаны ограждающие конструкции.
- Средняя температура самого холодного месяца в регионе строительства, а также за весь отопительный сезон.
- Коэффициент сезонной работы котла (для средней полосы – 0,5, севернее – 0,7, южнее – 0,3).
Величина теплопотерь через ограждающую конструкцию рассчитывается по формуле:
W= A * dT * (1/R * S),
где
- W – мощность тепловых потерь,
- А – площадь поверхности ограждающей конструкции,
- dT – разница между внутренней и наружной температурами,
- R – термическое сопротивление материала (при расчете многослойной конструкции данные параметры для каждого слоя необходимо суммировать),
- S – толщина слоя материала.
По вычисленным теплопотерям подбирают радиаторы в каждое помещение (их теплоотдача должна компенсировать утечки тепла с запасом в 20%) и теплогенератор.
Схема отопления двухэтажного дома
На следующем этапе нужно определить способ прокладки трубопроводов и подключения батарей. Наметим проекты отопления частного двухэтажного дома. Тут есть два варианта:
Вертикальный
От котла пускают вертикальный участок до чердака, по периметру которого прокладывают раздаточное кольцо. Затем от кольца опускают несколько стояков, которые пронизывают все помещения. К ним и подключаются радиаторы.
Двухтрубная вертикальная система отопления
Таким образом, радиаторы с разных этажей, расположенные друг над другом, объединяются в последовательность. В подвале также прокладывается кольцо обратки, куда осуществляется слив остывшего теплоносителя из батарей.
Преимущества:
- Остывающий теплоноситель двигать в направлении сверху вниз легче всего (хорошо подходит для систем с естественной циркуляцией).
- Стояков можно установить сколько угодно, поэтому данная схема подходит для домов с большой площадью этажа.
- Вертикальные трубы подачи и обратки не нужно разносить, поэтому они могут быть спрятаны в одной нише.
Недостатки: радиаторы подсоединяются к стоякам боковым подключением, из-за чего они работают менее эффективно.
Горизонтальный
В этом случае в последовательность объединяются радиаторы, расположенные на одном уровне (этаже).
Преимущества:
- Не понадобится разливное кольцо (далеко не всегда есть возможность его проложить, так как нужен утепленный чердак или технический этаж).
- Радиаторы подключаются по сквозной схеме.
Недостатки:
- Трубы подачи и обратки придется разносить (первая – выше батарей, вторая ниже), так что скрытая прокладка скорее всего не получится.
- Затрудняется естественная циркуляция теплоносителя.
Из-за необходимости соблюдать уклон горизонтальных трубопроводов ограничивается длина контура, а соответственно и отапливаемая площадь.
Однотрубное отопление: достоинства и недостатки
Даже в горизонтальном контуре трубы можно проложить скрыто, если воспользоваться однотрубной схемой подключения радиаторов. Это самый простой и дешевый вариант, при котором отопительные приборы образуют последовательность.
При этом для их соединения используется всего одна труба, к тому же ее можно прокладывать на любом уровне (сравните со схемой двухтрубного отопления двухэтажного дома, где труба подачи обязательно должна быть выше радиаторов).
Однотрубная и двухтрубная разводка
Пользуясь такой возможностью, домовладельцы часто прячут трубы отопления в конструкции пола, вследствие чего интерьер помещения сохраняет «первозданный» вид. А если еще и установить стильные трубчатые радиаторы – дизайн комнаты приведет ваших гостей в восторг.
Однако, у однотрубной схемы системы отопления двухэтажного дома есть и существенные недостатки:
- К последним батареям контура теплоноситель приходит уже довольно остывшим. Поскольку при охлаждении воды газы в ней растворяются лучше, в такой системе часто имеет место самозавоздушивание. В результате на каждый радиатор приходится устанавливать воздушный дренаж.
- Нет возможности независимой настройки мощности теплоотдачи на каждом приборе.
- В случае ремонта одного из радиаторов отключать и дренировать приходится всю систему.
Недостатки, описанные в пунктах «б» и «в», могут быть устранены путем соединения входа и выхода каждой батареи обходной перемычкой с регулирующим клапаном.
Практическая магия схемы Тихельмана
Принято считать, что в двухтрубной системе отопления распределение тепла между радиаторами из-за параллельного подключения осуществляется абсолютно равномерно.
Это не совсем так. Прежде всего, уясним, что гидравлическое сопротивление трубопровода пропорционально его длине.
В обычной двухтрубной системе путь через первый радиатор является для теплоносителя кратчайшим, а через последний – самым долгим.
Соответственно, в первом случае среде приходится преодолевать минимальное гидравлическое сопротивление, а во втором – максимальное. Понятно, что жидкость течет, образно говоря, более охотно через ближайшие к котлу радиаторы, чем через отдаленные.
Чтобы уравновесить систему, предлагается «обратку» начинать от выходного патрубка первого радиатора, затем прокладывать ее до последнего, попутно подключая прочие радиаторы. И только после врезки от последнего радиатора обратная магистраль направляется к котлу. Это и есть схема Тихельмана.
Таким образом, двигаясь через любой радиатор, теплоноситель будет проходить путь одной и той же длины с равным гидравлическим сопротивлением. При этом объемы среды, протекающей через каждый прибор, как и теплоотдача, станут равными.
Отопление двухэтажного дома можно реализовать путем применения разных систем: однотрубной, двухтрубной, горизонтальной или вертикальной. Схема отопления 2-х этажного частного дома своими руками поможет вам правильно сделать все работы по монтажу.
Какую систему отопления называют ленинградкой, вы узнаете тут.
А в этой теме https://4air.ru/sistemy-otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/chastnyx-domov-svoimi-rukami.html рассмотрим системы отопления частных домов своими руками: водяная, паровая, коллекторная и другие варианты. Обзор каждого типа отопления.
Открытые и закрытые системы
В открытых системах в качестве расширительного бака применяется самая простая емкость, которая сообщается с атмосферой. Она устанавливается в наивысшей точке контура, поэтому попутно играет роль воздухоотводчика. Преимущества данной схемы:
- дешевизна,
- простота конструкции.
Недостатки:
- Значительные теплопотери.
- Теплоноситель испаряется (постоянно приходится подливать).
- В рабочей среде растворяется воздух, поэтому систему часто приходится развоздушивать, к тому же коррозия труб протекает более интенсивно.
- При избыточном давлении хотя бы в 1 атм (при использовании циркуляционного насоса) открытый бак пришлось бы поднимать на высоту 10 м.
Расширительный бак для отопления закрытого типа
В закрытой системе применяют герметичный бак с резиновой мембраной, которая подпирается сжатым воздухом. Такой резервуар можно устанавливать где будет удобно. А вот в самой верхней точке системы придется установить автоматический воздухоотводчик.
По перечню достоинств и недостатков закрытая система противоположна открытой: обходится дороже и сложнее в монтаже, но зато не требует никакого обслуживания и может работать с любым циркуляционным насосом. Только необходимо следить за давлением сжатого воздуха и при необходимости подкачивать его насосом.
Организация отопления требует особого внимания, ведь от правильного монтажа зависит энергоэффективность всей системы. Рассмотрим схемы подключения радиаторов отопления и рекомендации по выбору места их установки.
Требования СНИП к котельной в частном доме изложены в этом материале.
Коллекторная схема, универсальность применения
Коллектор представляет собой емкость с отводами, через которые теплоноситель поступает к каждому радиатору по индивидуальному трубопроводу. На отводах устанавливается регулирующая арматура, а после нее – манометры.
Такая схема отопления двухэтажного дома обеспечивает следующие преимущества:
- Не сходя с места, домовладелец может регулировать теплоотдачу на любом радиаторе.
- Любой участок сети можно изолировать для обслуживания и ремонта.
- При использовании специальной разновидности коллектора – гидрострелки – в отдельные радиаторы или контуры можно подавать теплоноситель с разной температурой (используется, в основном, для «теплого пола»).
- Как и в однотрубной системе, трубы можно прокладывать как угодно, в том числе и в конструкции пола.
Коллекторная система отопления 2-этажного дома
Недостатки у данной схемы также весьма существенны:
- Потребуется гораздо больше труб, чем для обычной двухтрубной системы. Соответственно, дороже обойдется и монтаж.
- При открытой прокладке большое количество труб заметно портит интерьер.
Опять же по причине большой протяженности трубопроводов значительно возрастает гидравлическое сопротивление системы, поэтому работать в режиме естественной циркуляции она не может – обязательно нужен циркуляционный насос. Отдельный насос понадобится и для каждого контура, подключенного к гидрострелке. При отключении электричества, разумеется, система окажется абсолютно неработоспособной.
Чем руководствоваться, выбирая схемы разводки отопления в двухэтажном доме?
В вопросе выбора схемы отопления домовладелец вынужден балансировать между ее функциональностью и удобством эксплуатации с одной стороны, и стоимостью – с другой.
«Золотой серединой» с уверенностью можно считать двухтрубную систему.
Однако, утверждать однозначно, что она в любом случае окажется лучше однотрубной, нельзя – многое зависит от типа дома и расположения помещений в нем.
Если площадь этажа большим размером не отличается, и комнаты расположены в порядке убывания комфортности (например, детская – спальня – гостиная кухня), то однотрубная система окажется более целесообразной.
Что касается коллекторной системы, то из-за значительных затрат на покупку материалов и монтаж рекомендовать ее пока можно лишь в исключительных случаях. Примером тому могут служить дома, часть которых сдается в аренду либо где помимо семьи проживает прислуга. То есть там, где домовладелец имеет ограниченный доступ в некоторые помещения, вследствие чего он не может непосредственно регулировать теплоотдачу установленных там радиаторов.