Теплые полы в двухэтажном доме расположение коллекторов

Обновлено: 16.05.2024

Система отопления двухэтажного дома: типовые схемы и специфика проекта разводки

Комфортное проживание в частном двухэтажном доме полностью зависит от комплекса коммуникаций, среди которых одно из главных мест занимает отопительная сеть. Не так ли? Именно она отвечает за поддержание оптимального температурного режима и сохранность самого здания. Согласитесь, температура в помещении – это одна из главных составляющих обеспечивающих уютное проживание.

От выбора источника тепла и правильного его подключения напрямую зависит, сможете ли вы поддерживать необходимую для проживания температуру. Здесь мы поможем вам разобраться в том, как функционирует система отопления двухэтажного дома, и какие схемы разводки признаны наиболее эффективными.

У нас вы найдете информацию о видах теплоносителей, способах и особенностях их подключения. Для наглядности материал сопровождается схемами подключения, а также видеороликами, которые помогут расширить знания о системах отопления частных домов.

Из чего состоит система отопления?

Самостоятельно подобрать оборудование, необходимое для сборки отопительной системы, довольно сложно. Для этого нужно обладать специальными инженерными знаниями, уметь подсчитывать теплопотери, ориентироваться в детальных расчетах и нюансах монтажа.

Рекомендуем обратиться к профессиональным теплотехникам, которые в результате предварительных расчетов подберут оптимальную схему отопления.

Если у вас соответствующее образование или вы уже имеете опыт устройства разводки отопления в двухэтажном доме, то можете выбрать вариант отопительной схемы самостоятельно, применив полезную информацию и отработанные навыки.

Выбор источника тепловой энергии

Сердцем обогревательной сети является теплогенератор, который нагревает теплоноситель до оптимальной температуры и, если позволяют его технические возможности, поддерживает заданные параметры круглосуточно.

Галерея изображений Подготовку теплоносителя для систем отопления производят котлы, одним из видов которых являются твердотопливные. Тепловую энергию они вырабатывают при сжигании дров, брикетов торфа, угля, пеллет В жидкотопливных котлах сжигают дизельное топливо. Для их установки и эксплуатации не нужны согласования. Потребуется только емкость для хранения солярки и топливный насос Самый простой в установке, эксплуатации, обслуживании электрический котел. Однако для его подключения необходимо разрешение на подключение к электролинии соответствующей мощности Газовые котлы, предложенные потребителю в настенных и напольных вариантах, самый распространенный тип агрегатов. Тепловую энергию они генерируют из самого дешевого вида топлива - газа Использование твердотопливного котла Жидкотопливный котел в схеме отопления частного дома Электрический вариант агрегата для системы отопления Популярное и востребованное газовое оборудование

Среди современных источников тепла в частных двухэтажных домах используют практически все, иногда комбинируют 2-3 вида.

Возможные виды теплогенераторов:

отопительные котлы;
инфракрасные излучатели;
печи (русские, голландки, канадки);
камины;
солнечные коллекторы, тепловые насосные установки и другие виды альтернативного оборудования.

Активно используются отопительные котлы, которые можно классифицировать по виду топлива:

жидко- или твердотопливные;
газовые;
электрические.

Второй и третий варианты являются более экономичными, и если к дому подведен газ или электричество, то стоит предпочесть именно их.

Настенный газовый котел мощностью 28 кВт с двумя независимыми контурами, закрытой камерой сгорания и удобным электронным зажиганием – прекрасный вариант для 2- или 3-этажного дома

Если коттедж построен на не газифицированном участке, электрический котел становится основным, а в качестве резервного, запасного источника используют камин или инфракрасный обогрев.

Последовательность работы электрического котла: теплоноситель нагревается до установленной пользователем температуры, по трубопроводу перемещается к радиаторам, расположенным на двух этажах, частично охлаждается и под действием циркуляционного насоса вновь отправляется в котел (+)

Применение альтернативных теплогенераторов во многом зависит от климатических условий региона, к тому же минимальный комплект относительно дорогого оборудования (например, солнечных коллекторов) окупится минимум через 3 года.

На схеме показано преимущество инфракрасной обогревательной системы: ИК излучение обеспечивает комфортную температуру в нижней части помещения, при конвективном способе отопления, наоборот, теплый воздух всегда поднимается к потолку

Какой теплоноситель лучше?

Тепло, выработанное газовым котлом или другим теплогенератором, само по себе распространиться по всем помещениям не может. Для этой цели необходим теплоноситель – вещество, которое свободно перемещается по трубам и обладает необходимыми техническими характеристиками.

Существуют технологии использования нагретого воздуха, особенно актуальные в домах с печным отоплением, каминным или электрическим обогревом. Но, к сожалению, для обеспечения эффективного функционирования у него недостаточные параметры теплоемкости, плотности и теплоотдачи.

Схема расположения воздушной системы отопления в двухэтажном жилом доме. Стрелками указано движение холодного и теплого воздуха, которое обеспечивают системы вентиляции и кондиционирования (+)

В отличие о газообразных, жидкие вещества обладают превосходной способностью поглощать тепло, отдавать его и некоторое время сохранять заданную температуру. В этом смысле идеальным «проводником» является обыкновенная вода. Нагреваясь, она заполняет трубы и радиаторы, постепенно отдавая тепло жилым помещениям, а циркуляция обеспечивает постоянство процесса.

Для домов с постоянным проживанием оптимальны системы с водой в качестве теплоносителя. Чтобы нагревательное оборудование дольше обходилось без ремонта, а трубопровод не покрывался налетом, воду прогоняют через фильтры и обогащают специальными присадками и ингибиторами.

Незамерзающий антифриз HotPoint 65 используется в системах обогрева и кондиционирования, рассчитан на 10 отопительных сезонов или 5 лет непрерывной работы

Если дом является временным пристанищем или служит местом отдыха по выходным дням, вместо воды лучше использовать антифриз. Это жидкий раствор с химическим составом, одним из компонентов которого является пропиленгликоль или этиленгликоль.

Химические вещества препятствуют замерзанию теплоносителя даже во время промерзания здания и постоянно поддерживают функционал сети в рабочем режиме.

Конвекторный и радиаторный обогрев помещений

При составлении проекта отопления двухэтажного или трехэтажного дома в качестве отопительных приборов могут быть задействованы как радиаторы, так и конвекторы.

Галерея изображений Конвекторы обогревают воздушный поток, проходящий через встроенную в приборы систему трубок с теплоносителем или электрические нагревательные элементы Захваченный нижней частью прибора воздух нагревается внутри конвектора и выходит через расположенную вверху решетку Конвекторы обрабатывают 75% воздушной массы в помещении. Выйдя из прибора нагретый поток смешивается с остальной массой По типу установки конвекторы подразделяются на мобильные и стационарные. По схеме движения воздуха делятся на с модели с естественными перемещением и с вентилятором К классу конвекторов относятся все встроенные в пол системы, обеспечивающие нагрев воздуха в помещении и тепловые завесы у входа Конвекторы применяются в схемах устройства систем отопления с водой или антифризом в качестве теплоносителя В организации отопления частных домов нередко используются газовые конвекторы, подключенные к централизованному газоснабжению или к баллону Немалый сегмент поставляемых на рынок конвекторов занимают электрические обогреватели, применяемые как в качестве дополнительного, так и основного варианта отопления частных домов Принцип действия конвекторов Движение нагретого воздуха Схема обогрева воздуха в помещении Мобильный вид конвектора Встроенный в пол обогреватель Конвектор в системе водяного отопления Газовый конвектор в загородном коттедже Электрический прибор обогрева

Радиаторами, или батареями отопления, чаще всего оснащают централизованные системы. Они имеют комбинированный принцип работы: передают тепловое излучение и нагревают воздух, который циркулирует вокруг и проходит сквозь «ребра» изделий.

Принцип работы конвекторного оборудования: обогрев помещения с использованием естественной циркуляции воздуха. Один стандартный прибор способен поддерживать комфортную температуру в комнате площадью до 20 м²

Приборы отопления с комбинированным принципом действия считаются оптимальным вариантом для обустройства двухэтажного частного дома.

Галерея изображений Радиаторы нагревают воздушную массу и конвекцией, и излучением. Т.е. они обрабатывают поток, проходящий через прибор, и передают тепловое излучение в помещение В зависимости от конструктивных особенностей прибора на конвекцию приходится от 50 до 75 % выделяемого в помещение тепла На распределение конвективной и излучаемой энергии, вырабатываемой приборов, влияет оребрение. Чем больше ребер у радиатора, тем больше излучение и меньше конвекция Радиаторы, применяемые в схемах отопления, делятся по материалу, использованному в изготовлении корпуса. Самый известный из них чугун Стальные рабиаторы отопления дешевле и легче чугунных аналогов. Их выпускают в секционном и панельном варианте Постепенно, но крайне настойчиво с рынка чугунные и стальные изделия вытесняются сверхлегкими алюминиевыми батареями и их улучшенными биметаллическими вариантами При устройстве отопления в крупногабаритных помещениях с высокими потолками рекомендовано устанавливать радиаторы с повышенным оребрением В небольших комнатах с низкими потолками лучше использовать батареи с незначительным оребрением, в работе которых преобладает тепловое излучение Принцип работы радиаторов Доля конвективного обогрева радиатором Оребрение радиаторов отопления Чугунная батарея отопления Стальной прибор системы отопления Алюминиевые и биметаллические батареи Радиаторы с преобладанием конвекции Батареи для небольших комнат

Конвекторы имеют более открытую конструкцию, состоят из медных трубок и теплообменников. Воздух попадает в теплообменники, нагревается, поднимается вверх, освобождая место новой порции еще не нагретого воздуха. От остывания устройство защищено объемным кожухом.

В схемах отопления двухэтажных домов применяют как радиаторы, так и обогреватели конвекторной разновидности, выбор приборов велик благодаря разнообразию конструкций, размеров и форм.

Биметаллические радиаторы Global Style Extra секционного типа изготовлены из стали (внутренняя конструкция) и алюминия (внешний каркас), рабочее давление – 35 атм

Краткое описание бытовых радиаторов

Все виды домашних отопительных радиаторов можно классифицировать по материалу, из которого они изготовлены. Современные модели приборов отопления производят из следующих металлов:

Существуют и авторские модели, созданные в винтажном стиле, но они стоят достаточно дорого и выполняются чаще всего на заказ. Керамические и кованые изделия встречаются гораздо реже, чем фабричная штамповка.

Чугунный радиатор для отопления жилого помещения, выполненный в ретро стиле. Металлическая поверхность покрыта термоустойчивой краской и расписана флористическим орнаментом

Раньше были распространены секционные радиаторы из чугуна, их и сейчас можно обнаружить в продаже. Чугун ценят за износостойкость и нетребовательность к характеристикам теплоносителя, однако большой вес считается минусом. Вес стоит учитывать, если проект предполагает монтаж радиатора на легкую стену.

Секционные, то есть сборные, модели изготавливают и из алюминия. Они отличаются легким весом и эстетичным внешним видом, но не контактируют с медными деталями и отрицательно реагируют на некоторые виды теплоносителей.

Радиаторы отопления из алюминия Royal Termo Revolution идеально подходят для частных систем. Особая форма секций обеспечивает максимальную теплоотдачу. Стоимость 1 секции – 500 руб.

Стальные радиаторы бывают панельными, изготовленными из кусков листовой стали, и секционными, состоящими из нескольких модулей. Первый вариант считают более надежным из-за простого двухстороннего резьбового соединения. Сталь прекрасно переносит любые теплоносители, по весу легче чугуна, но тяжелее алюминия.

Для двухэтажного дома подходят любые виды радиаторов, при выборе необходимо ориентироваться на тип теплоносителя, особенности установки системы и дизайн интерьера.

Эффективность схем с принудительной циркуляцией

Полноценно функционировать превалирующая часть современных отопительных систем может только при создании искусственной циркуляции, то есть такой, при которой теплоноситель движется внутри сети благодаря работе циркуляционного насоса.

Схема устройства обогревательной системы с газовым котлом в 2-этажном доме: оборудование и приборы учета установлены на первом этаже (в цоколе, в подвале), в специально оборудованном помещении с хорошей шумоизоляцией (+)

Для устройства принудительной циркуляции в здании с несколькими этажами существуют свои предпосылки:

установка трубопровода меньшего диаметра, что облегчает сборку разводки в целом;
обеспечение зональной регулировки (наряду или вместо общей);
наличие 2-го и более высоких этажей не влияет на эффективность обогрева;
снижение температуры теплоносителя без изменений параметров теплоотдачи;
возможность использования недорогих пластмассовых труб.

К минусам относится наличие электропитания – возможны перебои, но их легко избежать, используя резервные ИБП. Проблема более громкого шума также решается с помощью укладки слоя шумоизоляции в бойлерной.

Схема водяного отопления с принудительной циркуляцией: 1 – газовый или электрический котел; 2 – стояк; 3 – труба к расширительному баку; 4 – стояк для слива; 5 – верхняя горизонтальная разводка; 6 – расширительный бак; 7 – насос циркуляционного типа; 8 – обратная линия

Наиболее подходящее место врезки циркуляционного насоса там, где температура снижается до минимума, то есть непосредственно перед котлом, на обратной линии.

Естественная циркуляция как альтернативный вариант

Сейчас автономные отопительные сети с гравитационной циркуляцией, то есть действующей по естественным физическим законам, можно встретить крайне редко.

Принцип действия объясняется разницей плотности холодной и нагретой воды и наличием дополнительного контролирующего устройства – расширительного бака, который устанавливают в верхней части стояка с горячей водой.

Схема устройства системы отопления в двухэтажном доме с естественной циркуляцией: разгонный вертикальный стояк пересекает оба этажа и заканчивается на чердаке, у расширительного бака, а нижний контур расположен в подвале или на первом этаже (+)

Особенностью сети естественного типа является наклонное расположение горизонтальных труб (обратных и разводящих) и расположение котла – его устанавливают на максимально низком уровне. Подача теплоносителя осуществляется через расширительный стояк, сброс остывшей воды (или антифриза) – через обратный.

Преимуществами гравитационной схемы являются независимость от электрического питания, простота монтажа, отсутствие шума, издаваемого циркуляционным насосом.

Особенности однотрубной системы отопления

Выбор одно- или двухтрубного отопления не зависит от этажности дома – подходят оба типа, но для зданий с 2-мя и более этажами обязательна установка циркуляционного насоса.

Наиболее эффективным считается обогрев с жидким теплоносителем (водой или антифризом), тогда как для маленьких одноэтажных домов, например, летних дач, можно рассмотреть и другие варианты.

Принцип работы и отличительные признаки

Отопительные радиаторы, согласно однотрубной схеме подключаются последовательно, то есть теплоноситель сначала попадает в один прибор, ближний к котлу, от него по трубопроводу – в другой и т.д. Закольцованный контур, который представляет собой сеть, подходит и для 2-этажного дома, так как он удобно располагается вдоль стен по периметру.

Простейшая схема однотрубного отопления для 2-этажного здания: от стояка подачи теплоноситель поступает в отопительные радиаторы, подключенные в последовательном порядке

Наличие запорной арматуры способно улучшить пользование системой. Например, кран Маевского предназначен для удаления воздушных «пробок», которые часто возникают во время простоя, то есть в летний период. Кроме него используют различные модели балансировочных вентилей, шаровых кранов, специальных регуляторов.

Принудительный способ циркуляции в однотрубной конструкции при временном отсутствии электричества можно заменить естественным, но для этого необходим монтаж мембранного бака и расположение горизонтальных труб под наклоном до 5º.

Оценка недостатков и преимуществ

Основным плюсом однотрубных сетей считают более легкое составление проекта и непосредственно сам монтаж. Минимум труб позволяет не ориентироваться на сложную планировку помещений, а просто прокладывать трубопровод строго по периметрам обоих этажей. Ценится и экономия на приобретении для единственной магистрали меньшего количества элементов – труб, кранов.

Одна труба занимает намного меньше места, чем две, поэтому ее можно замаскировать под напольным покрытием, незаметно проложить в дверных проемах, то есть произвести монтаж без нарушений интерьера.

Одним из главных недостатков однотрубной системы, актуальным для дома с 2 этажами, является быстрое остывание теплоносителя во время последовательного перемещения сквозь радиаторы (+)

К недостаткам можно отнести необходимость в покупке более мощного циркуляционного электронасоса, вследствие чего возрастает плата за электроэнергию. Регулировать уровень температуры в конструкции с последовательным подключением сложнее: при понижении интенсивности нагрева в ближайшем радиаторе автоматически произойдет понижение температуры во всей магистрали.

Распространенные варианты подключения

Если вы решили обустроить однотрубную систему, придется выбирать между двумя видами:

без регуляции; с возможностью отключения отдельных радиаторов.

По способу управления первый вариант явно уступает второму, единственный его плюс – бюджетная стоимость.

Монтаж простой однотрубной системы горизонтального или вертикального типа отличается простотой и надежностью, однако регулировка температуры в сети невозможна (+)

Установка «ленинградки» обойдется чуть дороже, так как кроме труб необходимо приобрести комплект запорных кранов. С помощью байпасов и клапанов можно уменьшать/увеличивать количество теплоносителя, подаваемого в радиатор.

Схема устройства «Ленинградки»: при помощи запорной арматуры можно отключить на время отдельные ненужные радиаторы без изменения функциональных качеств всей системы в целом (+)

«Ленинградка» признана профессиональными теплотехниками лучшим вариантом однотрубной системы для 2-этажного жилого дома.

Комплектация и монтаж оборудования

Стандартное оборудование для сборки системы:

насос циркуляционного типа;
газовый или электрический котел (мощность зависит от размеров дома, характеристик теплоносителя и т.д.);
расширительный бак;
трубы 20 мм и 25 мм;
переходники, прокладки, заглушки;
комплект радиаторов;
краны Маевского.

Наряду со стальными трубами могут применяться полимерные или металлопластиковые, причем последним отдается предпочтение.

В отопительных контурах с закрытыми расширительными бачками стравливание воздуха производится с помощью автоматических спусников, оснащенных запорными клапанами и поплавками, или кранами Маевского, снабжающими каждый радиатор

Сначала находят подходящее место для котла и монтируют его, затем собирают трубопровод, ведущий к радиаторам. В местах радиаторных ответвлений и байпасов фиксируют тройники. Насос врезают на обратке, рядом с входным отверстием в котел, и подключают к электропитанию.

Место монтажа открытого расширительного бака – наивысшая точка системы, закрытый можно монтировать в любом удобном месте, например, в бойлерной. Радиаторы подвешивают к стенам с помощью специальных креплений, оборудуют заглушками и кранами.

Двухтрубная система отопления для 2-этажного дома

По-настоящему комфортных условий проживания можно достичь лишь при установке двухтрубной обогревательной системы. Ее конструкция позволяет регулировать температуру в отдельных помещениях и экономить энергетические ресурсы.

Как работает схема с двумя магистралями?

В отличие от однотрубной схемы, двухтрубная состоит из пары магистралей с различным назначением: одна из них подает теплоноситель, вторая выводит обратно. Подключение радиаторов производится не в последовательном порядке, а параллельно. Один контур, с нагретым теплоносителем, отходит от стояка к радиаторам обоих этажей, второй монтируется к выходу котла и также разводится на оба этажа.

Радиаторы снабжены термостатическими клапанами, позволяющими выставлять комфортную температуру. При желании можно снизить интенсивность нагревания частично или полностью перекрыть поступление воды в прибор.

Часть устройств принципиально врезают в обратку, например, перед котлом традиционно монтируют мембранный бак, регулирующий давление, насос циркуляционного типа и предохранительный клапан

В современных 2-этажных домах применяют двухтрубные конструкции, так как они гораздо эффективнее однотрубных:

уменьшают потери давления;
не требуют мощного насоса;
сохраняют температуру теплоносителя одинаковой для каждого радиатора;
позволяют использовать внутри одной системы множество различных тепловых устройств (например, радиаторы, конвекторы и «теплый пол»);
дают возможность производить ремонт и замену деталей без ущерба для общего функционала.

Главным недостатком является сложность самостоятельной установки – во время сборки консультация и контроль профессионалов обязательны.

Удачные решения устройства двухтрубной системы

Существует множество воплощений разнообразных схем, но при составлении проекта следует отталкиваться от индивидуальных требований.

Простейшая схема для обустройства обогревательной системы в 2-этажном доме. Для нее характерны следующие пункты: 2 контура для отопления и производства ГВС, жидкий теплоноситель, принудительная циркуляция (+)

Ряд универсальных схем подходят для обеспечения теплом домов различной площади и этажности.

Подробная схема двухтрубной разводки для одноэтажного дома с полностью оборудованным цокольным этажом. Проблема теплоизоляции пола в подвале решена подключением водяной системы «теплый пол»

Если установить дополнительное оборудование, например мембранный бак, возможности системы обогрева расширятся.

А и Б – два варианта устройства разводки, верхнего и нижнего типа. Дополнительное оборудование: расширительный бак, краны Маевского, воздушная линия (+)

На следующей схеме объединены три наиболее востребованных схемы разводки.

1 уровень – тупиковая разводка с параллельным монтажом обоих контуров; 2 уровень – встречная разводка, характеризующаяся двухсторонним радиаторным подключением; 3 – коллекторная разводка с улучшенной балансировкой

Все указанные схемы подходят для отопления 2-этажного здания.

Выводы и полезное видео по теме

Информационные видеоролики расширят ваши знания о системах отопления 2- и 3-этажных домов.

Таким образом, наиболее эффективными можно считать двухтрубные системы отопления с жидким теплоносителем, оборудованные газовым или электрическим котлом и циркуляционным насосом. Комбинированные системы являются более результативными, подбор источников тепла зависит от этажности и конструкции дома.

В любом случае для составления индивидуальной схемы рекомендуем проконсультироваться с теплотехниками и проектировщиками.

Появились вопросы, есть возможность дать ценный совет или нашли недочеты по тексту? Нам важно ваше мнение. Оставляйте, пожалуйста, посты в находящемся ниже блоке, делитесь мнением и размещайте фото по теме статьи.

Схемы двухтрубных систем отопления для частного дома

За многими монтажниками водится грешок предубежденности. Например, мастер считает однотрубную разводку самой лучшей и предлагает ее всем заказчикам — хозяевам частных домов. За подобными предложениями нередко скрывается низкая квалификация исполнителя либо какая-то выгода. Наша задача – рассмотреть, как работает двухтрубная система отопления, объективно оценить преимущества и недостатки, дать рекомендации по выбору схемы.

Как работает отопление по двухконтурной схеме

Конструкция двухтрубной системы водяного отопления предполагает подачу и отвод теплоносителя от каждого радиатора по двум отдельным магистралям. Упрощенно: входной патрубок батареи подключен к подающей линии, выходной – к обратной. По первому трубопроводу нагретая вода из котла раздается всем отопительным приборам, вторая труба собирает остывший теплоноситель и направляет обратно в теплогенератор.

Пример раздачи и возврата теплоносителя от батарей по двум линиям

Особенности двухконтурного распределения воды:

если все элементы системы рассчитаны правильно, то каждый радиатор получает теплоноситель одинаковой температуры;
изменение протока воды через одну батарею вследствие регулировки мало влияет на работу соседних отопительных приборов;
число радиаторов на одной ветви может достигать 40 шт. при условии, что производительность насоса и диаметр подводящих труб обеспечивает расчетный расход воды.

Примечание. Цифра 40 взята на основании практического опыта проектирования и монтажа отопления в производственном цехе. В загородных коттеджах столько приборов к одной ветви не подключается, максимум – 10 шт. Если надо сделать разводку по многоэтажному зданию, сеть теплоснабжения делится на несколько двухтрубных контуров.

Движение воды по трубам и батареям обеспечивается двумя способами – естественным (конвекционным) и принудительным. Вариантов подвода теплоносителя тоже существует несколько, поэтому предлагаем рассмотреть каждую схему отдельно.

4 вида 2-трубных систем

В зависимости от условий прокладки трубопроводов и дальнейшей эксплуатации в частных домах используются следующие варианты двухтрубных схем:

Гравитационная или самотечная с естественной циркуляцией нагретой воды.
Классическая тупиковая система отопления.
Кольцевая с попутным движением теплоносителя, она же – петля Тихельмана.
Лучевая с индивидуальной раздачей тепла радиаторам от распределительного коллектора.

Заметка. К двухтрубному отоплению можно отнести и теплые полы. Греющие контуры выступают в качестве батарей, роль магистралей играют подводящие трубы и гребенка со смесительным узлом. По конструкции напольный обогрев близок к коллекторной схеме.

В самотечном исполнении система функционирует без избыточного давления, теплоноситель контактирует с атмосферой через открытый расширительный бак. Остальные 3 варианта схем – замкнутые, работающие под давлением 1—2.5 Бар и только с принудительной циркуляцией горячей воды. Теперь разберем каждую схему на конкретном примере двухэтажного дома.

Самотечное отопление

Принцип работы системы с естественным движением теплоносителя базируется на явлении конвекции – горячая и менее плотная жидкость стремится подняться вверх по трубе, вытесняемая более тяжелыми холодными слоями. Котел греет воду, она становится легче и движется через вертикальный стояк со скоростью 0.1—0.3 м/с, затем расходится по магистралям и батареям.

Уточнение. Подразумевается, что нагреваемая и охлажденная жидкость находится в пределах одного замкнутого контура, в данном случае таковым выступает отопительная сеть частного дома.

Перечислим характеристики двухтрубной гравитационной системы двухэтажного здания, показанной на чертеже:

Способ прокладки магистралей — горизонтальная верхняя разводка, берущая начало от общего стояка. Последний поднимается от котла, в самой высокой точке расположен расширительный бак, сообщающийся с атмосферой.
Горизонтальные участки проложены с минимальным уклоном 3 мм на метр погонный магистрали. Подача наклонена в сторону радиаторов, обратка – к источнику тепла.
Диаметры труб увеличены по сравнению с напорными системами, поскольку рассчитаны на малую скорость течения воды.

Важный нюанс. Чтобы реализовать устойчивый самотек, нужно применять трубы Ø40—50 мм (внутренний). Минимально допустимый диаметр раздающих и собирающих ветвей – Ду25, ставится около последних батарей.

В одноэтажном доме используется аналогичная схема, но с одиночным подключением радиаторов. Подающий коллектор верхней разводки прокладывается на чердаке либо под потолком, обратный – над полом. Сделать нижнюю разводку нельзя – теплоноситель согласно закону сообщающихся сосудов затечет в батареи, но скорость движения и эффективность обогрева упадет до минимума.

Нынешние гравитационные схемы стали комбинированными благодаря установке циркуляционных насосов. Агрегат монтируется на байпасе, чтобы не мешать течению воды в случае отключения электроэнергии.

Тупиковые отопительные ветви

Двухтрубная закрытая система плечевого (тупикового) типа монтируется в большинстве загородных коттеджей и нередко применяется в новых многоквартирных домах. Как устроена схема:

Радиаторная сеть представляет собой одну или несколько двухтрубных ветвей. Теплоноситель направляется к приборам отопления по одной магистрали, а возвращается по второй.
Система работает с избыточным давлением 1—2.5 Бар, циркуляцию обеспечивает насос, установленный возле котла.
Расширение воды компенсирует бак мембранного типа, расположенный в котельной. Точка врезки – на трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по течению жидкости).
Сброс воздуха из сети происходит через краны Маевского на батареях и автоматический клапан в составе группы безопасности отопительного агрегата. Там же находится манометр и предохранительный клапан.
Распространенный вариант разводки – нижняя горизонтальная, когда обе трубы проходят под радиаторами открытым способом.

Замечание. При необходимости тупиковые магистрали без проблем прокладываются закрытым способом — в бороздах стяжки пола, за подвесными потолками либо внутри стен.

Если необходимо распределить теплоноситель на 2 крыла двухэтажного здания, производится разделение на 4 отдельных ветви (плеча), сходящихся к общему стояку. Примечательно, что протяженность линий и тепловая нагрузка на плечи вовсе не должна быть одинаковой. Количество батарей и трасса прокладки разрабатывается с учетом особенностей конкретного здания.

Ветви с разным числом радиаторов уравновешиваются путем балансировки – ограничения потока регулировочной арматурой. Вентили всегда ставятся на выходах батарей и при нужде – на плечо в целом. Как правильно сбалансировать контуры, читаем на другой странице нашего ресурса.

Кольцо Тихельмана

Общий принцип работы этой схемы идентичен тупиковой разводке, но способ раздачи и возврата теплоносителя отличается по 3 признакам:

Каждый контур отопления замкнут в кольцо.
Метод подключения батарей следующий: первый радиатор на подаче является последним для обратной линии. И наоборот, конечная батарея раздающей магистрали становится первой для обратки.
Вода в обоих трубопроводах движется в одном направлении, отсюда техническое название системы – попутная.

Устройство петли Тихельмана предполагает горизонтальную нижнюю разводку – скрыто под полом, реже – открыто по стенам. Еще вариант: кольцо можно сделать под перекрытием, спрятав за натяжные потолки или в подвал, а трубные подводки вывести к обогревателям.

Особенность кольцевой «попутки» – почти идеальное гидравлическое равновесие. Заметьте: по дороге ко всем батареям и назад теплоноситель преодолевает одинаковое расстояние. Контур способен обеспечить требуемый расход воды на 10 и более радиаторов с минимальной балансировкой.

Автор видео хорошо поясняет работу системы, но проводит некорректное сравнение – правильно отбалансированные ветви раздают тепло не хуже «попутки».

Лучевой способ подключения

Этот наиболее прогрессивный тип двухтрубной системы водяного отопления включает следующие элементы:

обогреватели – обычные батареи, внутрипольные конвекторы либо отдельные контуры теплых полов;
2 коллектора – подающий и обратный, снабженные расходомерами и термостатическими вентилями;
индивидуальные двухтрубные подводки, проложенные от коллектора к обогревательным приборам по кратчайшему пути (под полом или потолком, в перекрытии).

Коллектор, установленный в удобном месте, получает и возвращает воду котлу по двум основным магистралям. С помощью вентилей производится настройка расхода теплоносителя на каждую батарею. Если на клапаны коллектора установить термоголовки RTL либо сервоприводы, появится возможность автоматической регулировки климата в любой комнате и здании в целом.

Плюсы и минусы двухтрубных разводок

Для удобства восприятия мы объединили достоинства и недостатки всех вышеописанных систем в один раздел. Вначале перечислим ключевые положительные моменты:

Единственное преимущество самотека перед другими схемами – независимость от электричества. Условие: нужно подобрать энергонезависимый котел и произвести обвязку без подключения к домовой электросети.
Плечевая (тупиковая) система – достойная альтернатива «ленинградке» и прочим однотрубным разводкам. Главные достоинства – универсальность и простота, благодаря которой двухтрубная отопительная схема дома 100—200 м² без проблем монтируется своими руками.
Основные козыри петли Тихельмана – гидравлическое равновесие и способность обеспечивать теплоносителем большое число радиаторов.
Коллекторная разводка – лучшее решение для скрытой прокладки труб и полной автоматизации работы отопления.

Примечание. Последние 3 схемы легко скомбинировать с контурами водяного напольного обогрева. Совмещать гравитационную радиаторную сеть с теплыми полами не всегда целесообразно – без электроэнергии принудительная циркуляция в греющих контурах невозможна.

Кратко выделим общие плюсы лучевой, попутной и тупиковой системы:

небольшие сечения раздающих труб;
гибкость с точки зрения прокладки, то есть, линии могут проходить по различным маршрутам – в полах, вдоль и внутри стен, под перекрытием;
для монтажа подойдут различные пластиковые либо металлические трубы: полипропилен, сшитый полиэтилен, металлопластик, медь и гофрированная нержавейка;
все 2-трубные сети хорошо поддаются балансировке и тепловому регулированию.

Отметим второстепенный плюс самотечной разводки – простота заполнения и удаления воздуха без применения клапанов и кранов (хотя с ними развоздушивать систему проще). Вода медленно подается через штуцер в нижней точке, воздух постепенно вытесняется из трубопроводов в расширительный бак открытого типа.

Теперь о значимых недостатках:

Схема с естественным движением воды громоздкая и дорогая. Понадобятся трубы с внутренним диаметром 25…50 мм, монтируемые с большим уклоном, в идеале – стальные. Скрытая прокладка сильно затруднена – большинство элементов окажется на виду.
В монтаже и эксплуатации тупиковых ветвей существенных минусов не обнаружено. Если плечи сильно отличаются по длине и числу батарей, равновесие восстанавливается путем глубокой балансировки.
Магистрали кольцевой разводки Тихельмана всегда пересекают дверные проемы. Приходится делать обходные петли, где впоследствии может скапливаться воздух.

Дополнение. Для автоматического регулирования теплоотдачи батарей при самотеке понадобятся специальные радиаторные клапаны с увеличенным проходным сечением.

Какую схему лучше выбрать

Подбор разводки выполняется с учетом многих факторов – площади и этажности частного дома, выделяемого бюджета, наличия дополнительных систем, надежности электроснабжения и так далее. Дадим ряд общих рекомендаций по выбору:

Если планируется собирать отопление самостоятельно, лучше остановиться на двухтрубной плечевой системе. Она прощает новичкам множество ошибок и будет работать, несмотря на допущенные огрехи.
При высоких требованиях к интерьеру комнат возьмите за основу коллекторный тип разводки. Гребенку спрячете в стеновом шкафу, магистрали разведете под стяжкой. В двух– или трехэтажном особняке желательно установить несколько гребенок – по одной на этаж.

Совет. Отопление дачи на 2—4 маленьких комнаты можно организовать с помощью однотрубной горизонтальной системы с нижней разводки – «ленинградки».

Если коттедж планируется отапливать радиаторами, теплым полом и водяными калориферами, стоит взять на вооружение тупиковый либо коллекторный вариант разводки. Две указанные схемы легко комбинируются с другим отопительным оборудованием.

Как рассчитать диаметр труб

При устройстве тупиковой и коллекторной разводки в загородном доме площадью до 200 м² можно обойтись без скрупулезных расчетов. Сечение магистралей и подводок принимайте согласно рекомендациям:

чтобы подать теплоноситель к радиаторам в здании 100 квадратов и менее, достаточно трубопровода Ду15 (наружный размер 20 мм);
подводки к батареям делаются сечением Ду10 (внешний диаметр 15—16 мм);
в двухэтажном доме 200 квадратов раздающий стояк делается диаметром Ду20—25;
если количество радиаторов на этаже превышает 5 шт., делите систему на несколько ветвей, отходящих от стояка Ø32 мм.

Совет. Выше на примерах схем довольно точно проставлены диаметры магистралей и подводок. Указанную информацию можете использовать при разработке проекта отопления жилища.

Самотечная и кольцевая система разрабатывается согласно иженерным расчетам. Если вы хотите определить сечение труб самостоятельно, первым делом посчитайте нагрузку на отопление каждого помещения с учетом вентиляции, затем выясните требуемый расход теплоносителя по формуле:

G – массовый расход нагретой воды на участке трубы, питающей радиаторы конкретной комнаты (или группы помещений), кг/ч;
Q – количество теплоты, потребное для обогрева данной комнаты, Вт;
Δt – расчетный перепад температур на подаче и в обратке, принимайте 20 °С.

Пример. Для прогрева второго этажа до температуры +21 °С необходимо 6000 Вт тепловой энергии. Стояк отопления, проходящий через перекрытие, должен приносить 0.86 х 6000 / 20 = 258 кг/ч горячей воды из котельной.

Зная часовое потребление теплоносителя, нетрудно рассчитать сечение подводящего трубопровода по формуле:

S – площадь искомого сечения трубы, м²;
V – расход горячей воды по объему, м³/ч;
ʋ– скорость течения теплоносителя, м/с.

Справка. Скорость движения теплоносителя в напорных системах с циркуляционным насосом принимается из диапазона 0.3…0.7 м/с. При самотеке течение медленнее – 0.1…0.3 м/с.

Продолжение примера. Посчитанный расход 258 кг/ч обеспечивается насосом, скорость воды берем 0.4 м/с. Площадь поперечного сечения подающего трубопровода равна 0.258 / (3600 х 0.4) = 0.00018 м². Пересчитываем сечение в диаметр по формуле площади круга, получаем 0.02 м – труба Ду20 (наружный – Ø25 мм).

Заметьте, мы пренебрегли разницей плотностей воды при различной температуре и подставили в формулу значение массового расхода. Погрешность невелика, при кустарном расчете вполне допускается.

Заключительный вывод

Практика показывает, что 2-трубная тупиковая система подходит для отопления большинства средних жилых домов. Техническое решение подкупает простотой и приемлемой стоимостью монтажных работ. Коллекторная и попутная разводка обойдется дороже – играет роль цена оборудования и протяженность линий. Взгляните на схему с петлей Тихельмана – распределяющие трубопроводы одинакового диаметра идут по всему периметру здания.

Отдельный разговор — двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией воды. В условиях частых перебоев с электроэнергией лучше не рисковать и не гнаться за красотой интерьеров, а смонтировать энергонезависимый обогрев. Высокие первоначальные вложения компенсируются теплом и низким потреблением электричества.

Читайте также: