Как сделать отопление в двухэтажном доме своими руками — схемы

Выбор отопительной системы

По типу теплоносителя для двухэтажных домов отопление выделяют:

• Воздушное. В качестве источника тепла выступает газовая печь.
  Главным недостатком является постоянное падение уровня кислорода в комнатах. Данный тип применяется в двухэтажных домах без постоянного проживания людей
• Комбинированное.
• Паровое. Теплоносителем является водяной пар. Из-за сложности внедрения практически не используется.
• Водяное. Наиболее целесообразный тип отопительной системы, теплоносителем в которой является подогретая вода.
  Выделяют несколько схем: с искусственной и естественной циркуляцией. Типы рассмотрены ниже.

Типы циркуляции в СО

В отличие от многоквартирных жилых зданий, в которых централизованная поставка горячего теплоносителя ограничивает жителей квартир в выборе системы отопления (практически у всех жильцов – ленинградка с принудительной подачей жидкости), владельцы частных двухэтажек вправе самостоятельно определяться с типом установки своими руками СО с естественным типом циркуляции или принудительным вариантом транспортировки тепла. Рассмотрим отличительные особенности каждого из типов подачи применительно к двухэтажным строениям.

Естественная

Принцип действия данной системы базируется на процессе вытеснения горячей воды более холодной за счет разницы плотностей жидкостей при разных температурах нагрева.

По этой причине нередко контуры отопления с естественным побуждением движения тепла называют также гравитационными или самотечными системами.

Схема самотечного движения водяного теплоносителя при отоплении двухэтажки

Для контура циркуляции на гравитационном побуждении водяного теплоносителя характерны следующие особенности:

• низкая скорость перемещения водяной массы по теплотрассе;
• необходимость использования труб больших диаметров (Д_у не менее одного-полутора дюймов);
• строгое соблюдение при монтаже своими руками необходимых уклонов горизонтальных участков;
• для обеспечения всех уклонов нередко котел приходится утапливать в специальном углублении.

Гравитационная схема в какой-то степени морально устарела. К ней не применимы современные тенденции в модернизации систем отопления частных построек:

• в самотечных контурах не ставят полимерные трубы, поскольку существует вероятность их расплавления при вскипании воды в трубопроводе при высоких нагрузках на котел;
• отсутствует возможность регулировки локального участка теплотрассы или отдельного отопительного прибора;
• невозможность отключения отдельного радиатора без нарушения работы всей СО.

Все эти недостатки перекрываются одним огромным плюсом, благодаря которому самотечные системы до сих пор монтируются. Этот важный фактор  – энергонезависимость отопления, то есть возможность обогревать дом без электроэнергии в районах с перебоями с электричеством.

Принудительная

В данных системах движение теплоносителя происходит за счет нагнетания избыточного давления циркуляционным насосом.

Схема движения теплоносителя в СО напорного типа в двухэтажном здании

По сравнению с гравитационными контурами принудительная циркуляция в двухэтажных домах имеет ряд преимуществ:

• более высокая скорость перемещения жидкости в трубах;
• небольшие диаметры проходного сечения труб теплотрассы;
• возможность укладки труб удобным для монтажа способом;
• возможность реализации любого проекта по автоматизации управления микроклиматом в жилище;
• несложная регулировка параметров системы.

В двухэтажных строениях старой постройки с установленной ранее самотечной системой допускается в рамках модернизации установка насоса, что позволит реализовать основные достоинства напорных систем.

Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

В одноэтажном частном доме может быть устроена любая отопительная схема из вышеперечисленного списка. Если здание имеет небольшую площадь (около 70 м2), то в нем будет хорошо работать и однотрубная система с принудительной циркуляцией – ленинградка. Она представляет собой одну магистраль, проходящую через все помещения и возвращающуюся обратно к котлу. Радиаторы подключены к ней один за другим, как это изображено на рисунке:

Эффективная работа однотрубной схемы зависит от количества отопительных приборов, оптимально их должно быть 4, максимум – 5. Если попытаться навесить на одну магистраль 6 или более батарей, то последние из них останутся практически холодными. В том и состоит принцип действия ленинградки: каждый радиатор получает теплоноситель разной температуры. Она понижается от первого прибора к последнему, потому что остывшая вода смешивается в трубе с горячей.

Подобных недостатков лишена двухтрубная и коллекторная схема для обогрева одноэтажного дома. Все радиаторы получат одинаково горячую воду, да и диаметр труб в этом случае будет меньше. При двухтрубной разводке горячий теплоноситель поступает к батареям по одной магистрали, а холодный идет к котлу по другой. Причем прокладывать их можно рядом, при необходимости скрывая под полом или за фальшстеной. Пример подобной схемы показан ниже:

В коллекторной двухтрубной системе с насосом, обеспечивающим принудительную циркуляцию, трубы проложены к каждому радиатору индивидуально. Распределительный узел – коллектор располагается в удобном месте дома, а трубы прячутся под полами. Принципиально схема выглядит следующим образом:

Теплые полы отличаются от предыдущего способа отопления тем, что к коллектору вместо батарей подключены греющие контуры из труб, замоноличенных в стяжке пола. Это самая дорогая из всех, но и наиболее экономичная и эффективная система с использованием принудительной циркуляции.

Из чего состоит отопительная система?

Система отопления с принудительной циркуляцией состоит из:

• котла (твердотопливного, газового или электрического);
• расширительного бака мембранного типа;
• циркуляционного насоса, мощность которого подбирается индивидуально;
• радиаторов (батарей) отопления;
• труб;
• фитингов – переходников, используемых для соединения труб;
• кранов (шаровых и пробковых);
• обратных клапанов;
• воздухоотводов;
• фильтров, которые обеспечивают работоспособность отопительного котла и насоса;
• крепежных элементов.

При выборе необходимого для функционирования системы оборудования следует обязательно учитывать:

• мощность приобретаемого котла и радиаторов;
• размер трубопровода;
• скорость перемещения теплоносителя.

Устройство двухтрубной системы отопления

Схема устройства двухтрубной системы водяного отопления

В водяном отоплении трубопроводы являются одним из главных элементов, служат для подачи нагретого жидкого теплоносителя к приборам отопления и возврата отдавшей тепло воды к источнику теплоты. В случае автономного отопления источником тепла служит индивидуальный котел, в случае централизованного обогрева – магистральные трубопроводы.

Для обеспечения циркуляции теплоносителя между радиаторами и источником тепла в водяном отоплении используют 3 главные схемы:

1. Однотрубная;
2. Двухтрубная;
3. Коллекторная (лучевая).

Кроме того, эти схемы иногда комбинируют между собой. Недостатком однотрубной схемы является сложность управления и регулировки температуры в отдельных помещениях и на приборах отопления. Коллекторная система требует для монтажа наибольшее количество материала по сравнению с другими типами системы.

Двухтрубная схема является «золотой серединой», пользуется самой большой популярностью, особенно при сооружении автономных систем отопления. Популярность системы этого вида вызвана удобством регулирования, обусловленного гидравлическим содержанием схемы.

Базовый принцип устройства двухтрубной системы основан на параллельном подключении отопительных приборов к двум независимым трубопроводом. Один из них служит для подачи горячего теплоносителя в устройства нагрева (радиаторы, конвекторы, регистры и т.д.), второй – для возврата остывшего теплоносителя в котел – для нагрева.

Прямой и обратный трубопроводы выполняют роль коллекторов, давление воды по длине изменяется незначительно. Это позволяет поддерживать во всех точках системы отопления примерно одинаковое давление.

Равнозначное давление во всех приборах нагрева позволяет легко регулировать температуру на отдельных приборах, в помещениях. Установка терморегулирующей арматуры, термоголовок, датчиков температуры дает возможность полностью автоматизировать процесс регулирования температуры.

Поддержание одинаковых гидравлических характеристик также осуществляется изменением диаметра труб по протяженности – в тупиковых ветвях системы. Проходное сечение уменьшается постепенно от первого к последнему радиатору – такая конфигурация двухтрубной схемы называется тупиковой. Кроме нее существует еще одна разновидность схемы – попутная (или  петля Тихельмана ).

Виды отопительной системы Ленинградка по типу циркуляции

Прежде чем приступить к разбору схем, надо остановиться на циркуляции. Как и у большинства других видов отопления, для Ленинградки приемлемо самотечное и принудительное движение теплоносителя. Во втором варианте схема усложняется установкой насоса.

Отопление Ленинградка с принудительной циркуляцией

При вертикальном способе разводки в многоэтажном здании отопление оснащают циркуляционным насосом. Необходимость узла возникает и в горизонтальной разводке, если длина контура больше 30 м. Благодаря работе насоса, теплоноситель лучше проходит через все батареи.

Система открытого типа с принудительной циркуляцией предусматривает установку расширительного бака

Важно знать, что схема отопления Ленинградка с насосом бывает открытого и закрытого типа. В первом случае от самотечной системы она отличается только наличием циркуляционного узла

В верхней точке аналогично устанавливают расширительный бак. Однако если самотечная система способна работать только с соблюдением уклона труб, то для отопления открытого типа с принудительной циркуляцией это требование необязательное. Теплоноситель будет двигаться по контуру за счет работы насоса.

Схема закрытого типа с принудительной циркуляцией требует установки гидроаккумулятора

Отличием закрытой системы является наличие гидроаккумулятора. Узел устанавливают в нижней точке для компенсации давления. В верхней точке вместо расширительного бака располагают воздухоотводчики. Отопление с принудительной транспортировкой теплоносителя работает под давлением, обычно 1,5 атмосфер.

Отопление Ленинградка с естественной циркуляцией

Самотечная система считается самой простой и приемлемой для частного дома. Теплоноситель циркулирует за счет выдержанного уклона труб. Выход трубопровода от котла идет на подъем, а обратка от последнего на кольце отопительного прибора опускается.

Для самотечной системы важно соблюдать уклон трубопровода

Отопление с естественным движением теплоносителя бывает только открытого типа. Ленинградку в верхней точке оснащают расширительным баком. Узел компенсирует количество теплоносителя в контуре, стравливает воздух.

Чтобы добиться естественной циркуляции, котел ставят ниже уровня отопительных приборов. Для этого в частном доме организовывают приямок или подвальное помещение. Контур собирают из трубы большего диаметра, чем этого требует отопление с насосным оборудованием. Если заузить сечение трубопровода, теплоноситель медленнее будет проходить. Снизится эффективность отопления.

Для двухэтажного здания самотечный вариант плохо подходит. Батареи хорошо прогреются только на втором этаже, а на первом они будут холоднее. Проблему решают установкой байпасов и балансировочной арматуры, но эффект несущественный. Лучший результат показывает монтаж на первом этаже длинных радиаторов с увеличенным количеством секций.

Важно! Ленинградку с естественной циркуляцией не устанавливают в доме с мансардной крышей. Во-первых, невозможно правильно расположить трубу

Во-вторых, из-за отсутствия чердака негде располагать расширительный бак.

Воздушное отопление

Применяется воздушное отопление для двухэтажного дома относительно недавно. Иногда использование подобного варианта отопления является единственно возможным в определенных условиях. Он характеризуется тем, что достаточно быстро доставляет тепло и имеет доступную стоимость, а также не имеет необходимости в воде, масле или антифризе. Горячий воздух является переносчиком тепла, нагрев которого осуществляется в результате соприкосновения с нагревательным элементом.

Печь Булерьян

Подобное теплотехническое устройство имеет оригинальную конструкцию и способно создать условия, при которых происходит равномерное распределение тепла в доме. Эта печь состоит из металлических частей, где топливник является основным элементом, так как именно там происходит горение топлива. Отличительной характеристикой булерьяна является соединение труб с топливником практически по всей его площади. При этом забор холодного воздуха происходит снизу, а отдача горячего идет вверх.

Печь булерьян в интерьере

Реализация отопления при помощи подобного устройства дает возможность осуществить обогрев нескольких помещений за счет сооружения разводки по ним. Перемещение нагретого воздуха может происходить естественным путем или принудительно.

Эти печи зарекомендовали себя с положительной стороны, так как имеют ряд преимуществ:

• Сгорание топлива происходит практически без остатка. Это становится возможным за счет его тления на протяжении длительного периода времени при ограниченной подаче воздуха. Вследствие чего КПД по сравнению с традиционной буржуйкой значительно выше.
• Компактность печи позволяет осуществлять установку в любых помещениях. При этом организация котельной не требуется.
• Полное отсутствие неприятных запахов и копоти.
• Монтаж воздуховодов имеет меньшую стоимость относительно установки труб водяного отопления.

Организация подобного отопления имеет некоторыми недостатками:

• Проект строительства здания должен предусматривать наличие воздуховодов. Монтаж их в готовом здании невозможен.
• Для хранения твердого топлива, необходимого для работы печи, требуется организовать специальное место.

Кирпичная печь

Классический вариант русской печи обладает значительными габаритами. Для отопления двухэтажного дома размеры печи возрастают в соответствии с его площадью.

Преимуществами традиционных печей являются:

• Определенных стандартов при сооружении кирпичной печи не предусмотрено. Поэтому имеется возможность кладки в соответствии с индивидуальными пожеланиями заказчика.
• Тепловой мощности одного устройства может быть достаточно для отопления двухуровневого строения.
• Установка печи может быть осуществлена в любом удобном месте дома.
• Если отсутствует возможность газового отопления, то применение твердотопливных печей наиболее оптимально в плане экономической целесообразности.

Кирпичная печь

К недостаткам кирпичных печей относят:

• Необходимость в сооружении склада для хранения топлива.
• Эффективность работы устройства зависит от правильности выполнения кирпичной кладки.
• Необходимость периодического контроля над работой агрегата.

Для реализации отопления двухэтажного здания при помощи русской печи возводят топливник на нижнем уровне, а на верхний проводится колпак, называемый парусом. Кроме этого специалисты усовершенствуют обычную печь и оборудуют ее теплообменником, который присоединяется к отопительной системе.

Водяное отопление

Схема с естественной циркуляцией

Нередко, многие застройщики желают иметь независимую от электроэнергии систему отопления двухэтажного дома, чтобы при этом эффективность ее не снижалась. Естественную циркуляцию теплоносителя в системе реализовать довольно проблематично, так как имеется перепад высот. Для этого трубопровод на всех участках располагают под небольшим углом 3-5 градусов, генерирующее оборудование располагается в точке, которая имеет минимальную высоту, а конструкция разгонного коллектора монтируется на максимальной высоте здания. Чтобы подобная система работала в нормальном режиме, следует правильно произвести расчеты гидравлики и сбалансировать ее при помощи дросселей.

Схема системы

Возможность автономности отопления, бесспорно, является значительным преимуществом, но и создает ряд неудобств:

1. Диаметр труб увеличивается.
2. Возникает необходимость соблюдения уклонов.
3. Температура теплоносителя имеет существенную разницу на выходе и на входе.
4. Затруднено регулирование температурного режима в разных помещениях.
5. Частичное испарение теплоносителя обуславливает необходимость контроля его объема и пополнение.
6. Низкая мощность системы.

Установка в отопительную систему насоса для принудительной циркуляции теплоносителя дает возможность более эффективно расходовать тепловую энергию, упрощает монтаж трубопровода и выбор оборудования.

Виды разводки трубопроводов

В зависимости от конкретных условий, разводка отопления двухэтажного дома может быть выполнена различными способами. Она может различаться от направления движения теплоносителя, по расположению относительно пола и по конструктивному решению в целом.

Коллекторная разводка

Коллекторная разводка

Суть лучевой или коллекторной системы отопления двухэтажного дома заключается в том, что запитка каждого из отопительных приборов происходит независимо друг от друга. Подобная система легко балансируется. Прокладка труб происходит по полу или в перекрытиях от коллектора, который монтируется на стене с заглублением в нише.

В зданиях, состоящих из двух уровней, на каждом из них имеется индивидуальный коллектор. Это дает в результате два автономных контура отопительной системы. Разводка при этом выполняется горизонтально, а теплоноситель перемещается принудительно.

Однотрубная схема отопления

Создание отопления двухэтажного дома по принципу ленинградской системы характеризуется последовательным подключением радиаторов, причем отдельная труба для обратной подачи отсутствует.

Движение теплоносителя из радиатора происходит в трубопровод, который служит для подачи. Отопление каждого уровня сооружение производится в двух параллельных контурах. При этом один из контуров ведет на второй этаж, и после запитки радиаторов идет на первый этаж, где соединяется с трубопроводом, который там пролегает. Каждый из контуров оборудуется краном, который располагается в его начале. При их помощи производится регулирование теплоотдачи и, при необходимости, прекращается подача на определенный этаж.

В работе однотрубной системы могут участвовать насосы или ее функционирование может осуществляться без них естественным образом. Существенным преимуществом этой конструкции является значительное снижение потребности в трубах. При этом очень затруднена балансировка системы, что связано с тем, что в каждый из последующих радиаторов поступает теплоноситель, потерявший температуру.

Двухтрубное отопление

Классической схемой отопления двухэтажного дома является сооружение двухтрубной горизонтальной системы. Не исключается возможность вертикального расположения стояков. Подобная конструкция предусматривает наличие линии, по которой производится подача теплоносителя, и труб, по которым теплоноситель, потеряв тепловую энергию, отводится в магистраль.

По сравнению с однотрубной системой, эта схема несколько дороже, но значительно практичней. С помощью двухтрубной системы имеется возможность регулировать индивидуально температурный режим в каждом помещении и этаже. На возможность реализации этой системы не оказывает влияние сложная конфигурация планировки и площадь дома.

Особенности системы отопления

Самостоятельно выбрать оснащение, важное для установки отопительной системы, достаточно трудно. Для этого необходимо владеть особыми техническими познаниями и обладать способностью расчёта теплопотери

Также нужно разбираться в подробных расчётах и аспектах монтажа. Предлагаем обратиться к высококлассным теплотехникам, что в результате подготовительных работ подберут подходящую схему отопления.

Если у вас есть опыт устройства разводки в двухэтажном доме в таком случае можете подобрать вариант отопительной схемы лично, употребив нужную информацию и отработанные умения.

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

• с одной трубой;
• двумя;
• коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

• тупиковая;
• попутная;
• коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

• Более равномерный прогрев всего домовладения;
• Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
• Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
• Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.