Схема отопления от газового котла в двухэтажном доме: обзор лучших вариантов и их сравнение между собой

Оглавление

Виды двухтрубного отопления

Данного рода отопление может делиться по типу схемы и по типу разводки. Рассмотрим вкратце каждую классификацию.

Схема – вертикально или горизонтально?

Систему можно поделить на вертикальную и горизонтальную, что зависит от расположения соединяющих труб.

Горизонтальные двухтрубные системы оборудуются зачастую в одноэтажных домах, имеющих немалую протяженность. Это крайне удобно для каркасно-панельных объектов, в местах, где стояки желательно устанавливать в коридорах либо же на лестничных площадках.

А особенностью вертикальной системы считается то, что все ее детали будут крепиться к стояку в вертикальном положении. Она стоит на порядок дороже, зато во время эксплуатации никакие воздушные пробки образовываться не будут. Применяется преимущественно в домах с несколькими этажами, поскольку каждый из них (этажей) будет отдельно крепиться к стояку.

Обе разновидности контура отличаются повышенной устойчивостью гидравлики и тепла. Но во втором случае вы должны будете отбалансировать вертикальные стояки, а в первом – петли.

Какая бывает разводка?

Разводка двухтрубных систем может быть следующих типов.

Нижняя. Здесь горячий трубопровод будет прокладываться в подвале, цоколе либо же под половым покрытием. Обратная же магистраль, возвращающая воду в котел, будет размещаться еще ниже. При таком типа разводки в контур необходимо включить верхнюю воздушную линию, посредством котором лишний воздух будет выводиться из системы. Более того, котел должен быть углублен, дабы стимулировалась циркуляция теплоносителя. Дело в том, что радиаторы должны размещаться выше самого котла.
В случае с верхней разводкой разводящая магистраль устанавливается сверху, более того, в наивысшей точке системы должен размещаться расширительный бачок (зачастую эта точка – чердак дома, предварительно утепленный).

Важно! Система верхней разводки не подходит для одноэтажных зданий, имеющих плоскую крышу. Характерно то, что как горизонтальная, так и вертикальная схема разводки подходят для обоих способов расположения деталей системы. При этом стоит помнить, что верхняя разводка не подходит для обеих магистралей, поскольку в нижней из них будет скапливаться шлам

При этом стоит помнить, что верхняя разводка не подходит для обеих магистралей, поскольку в нижней из них будет скапливаться шлам

Характерно то, что как горизонтальная, так и вертикальная схема разводки подходят для обоих способов расположения деталей системы. При этом стоит помнить, что верхняя разводка не подходит для обеих магистралей, поскольку в нижней из них будет скапливаться шлам.

Виды направления движения теплоносителя

Также стоит отметить еще одну классификацию, которая основывается на то, в каком направлении будет двигаться теплоноситель по системе. Таким образом, у нас получается следующее.

Тупиковая система, при которой подающий и обратный трубопроводы направлены в разные стороны.

Прямоточная двухтрубная система отопления, при которой движение в обеих магистралях направлено в одну сторону.

Помимо того, в системе может быть встроен специальный насос, предназначенный для стимуляции движения теплоносителя, это иногда еще называют принудительной циркуляцией. Также такое движение может вызываться разницей в температурах и уклоном магистрали, следовательно, такой тип циркуляции можно считать естественным.

Отметим, что для пущей продуктивности отопительной конструкции следует все установить такой насос, притом еще на начальных этапах установки. Естественная же циркуляция больше подходит для зданий, имеющих всего один этаж.

Важно! Если планируется горизонтальная система, а циркуляция будет естественной, то уклон магистралей должен направляться непосредственно в сторону отопительного котла

Преимущества и недостатки систем

Для начала стоит отметить, что оптимальная схема отопления в двухэтажном доме может комбинировать разные варианты. То есть открытые контуры могут быть как с естественным, так и принудительным током теплоносителя. Это же можно сказать и в отношении закрытого контура. Однако в большинстве случаев открытые системы используются с естественным или комбинированным током жидкости, а закрытые контуры применяют при принудительном движении жидкости, потому что легче поддаются настройке.

Среди достоинств открытых систем с гравитационным током можно назвать следующее:

Расширительный бак позволяет удалять воздух и выполняет функции группы безопасности.
В таком контуре нет сложных узлов, поэтому он проще в эксплуатации. Срок службы зависит от долговечности радиаторов и труб.
Система полностью энергонезависимая и не потребляет электроэнергию.
Бесшумная работа из-за отсутствия электромеханических узлов.
При необходимости можно обеспечить принудительную циркуляцию жидкости.
Система саморегулирующаяся.

Недостатки открытых контуров с естественным током заключаются в необходимости монтажа расширительной емкости в наивысшей точке. Обычно это место находится на чердаке, поэтому его и бак приходится утеплять. В емкостях открытого типа в качестве теплоносителя не используют антифриз, а вода постоянно контактирует с кислородом, что способствует коррозии металлических элементов системы. По этой же причине происходит повышенное газообразование в трубопроводах.

Дополнительные минусы:

нужно соблюдать уклон обратного трубопровода;
используются трубы разного диаметра;
не подходят для теплых полов и при значительной удаленности радиаторов от котла;
существенный недостаток – инертность системы.

Закрытые контуры с принудительной циркуляцией имеют следующие преимущества:

Если правильно выбрать насосное оборудование, то схема не ограничивается этажностью и габаритами постройки.
За счет принудительного тока радиаторы нагреваются быстро и равномерно. Работу проще настроить и точно отрегулировать.
Теплоноситель не испаряется и не насыщается кислородом, поэтому можно использовать воду или антифриз.
За счет герметичности газообразование сводится к нулю.
Можно использовать трубопроводы меньшего диаметра.
Расширительный бак можно установить в любом месте. Если это сделать в отапливаемом помещении, то он не замерзнет.
Разница температур в подающей и обратной магистрали меньше, что сказывается на сроке эксплуатации оборудования.
Могут использоваться разные отопительные приборы.

Минусы закрытых контуров с принудительным током:

для эффективной работы нужно выполнить расчет;
необходимо монтировать группу безопасности;
это энергозависимые системы.

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.

Порядок обустройства двухтрубного отопления в двухэтажном коттедже

Отопительный контур такого типа подразумевает наличие следующих элементов:

нагревательного котла;
автовоздушного узла;
радиаторов в необходимом количестве;
клапанов – балансировочного, термостатического, предохранительного;
насоса циркуляционного;
расширительного бака;
вентилей;
подающего и обратного коллекторов (при коллекторной схеме);
подающих и отводящих труб;
измерительного оборудования – например, термоманометра.

Алгоритм установки:

Выбрать наиболее подходящую схему.
Заказать в проектном бюро чертежи схемы и расчёт количества необходимых материалов.
Установить в подходящем помещении, с хорошей вентиляцией и огнеупорным покрытием поверхностей, отопительный котёл

Если котёл электрический, эти предосторожности не нужны.
Поставить расширительный бак, соединяемый, при необходимости, с распределительным коллектором.
Оснастить систему приборами измерения и регулирования.
Подключить ко всем радиаторам трубы – подводящие и отводящие. Подключить к обратному контуру циркуляционный насос (аппарат лучше работает при невысоких температурах).

Если расчёты были верно проведены и сборка осуществлялась с должной аккуратностью, отопительная система прослужит долго, без перебоев в работе.

Отапливаем загородный дом природным газом

Природный газ среди прочих видов топлива является лидером. При наличии современного эффективного котла хорошо утеплённый дом отапливается с минимальными затратами. Конечно, есть более дешёвые источники энергии, но они не автономны: твёрдое топливо нужно постоянно закладывать, электричество могут отключить, газ в баллонах и вовсе периодически заканчивается.

Особенности использования газовых котлов

При выборе котла нужно исходить из площади дома и гидравлического расчёта. Настенный конвекционный котёл справляется с отоплением трёхсотметрового дома. Можно установить конденсационное оборудование. Оно подходит для домов площадью до 400 м2. Такие котлы используют не только энергию топлива, но и парового конденсата. Их энергоэффективность значительно выше. Если вдруг производительности оборудования недостаточно, можно воспользоваться функцией «подключения в каскад».

Несколько лет назад стоимость котла для отопления была очень высока. Но теперь, когда это оборудование стало вполне доступным, использовать природный газ для обогрева дома и организации горячего водоснабжения выгоднее, чем любые другие виды топлива

Горячее водоснабжение может обеспечиваться электрическим бойлером, но если отопление частного дома основано на использовании природного газа, экономичнее использовать его для подогрева воды. Для этого нужно приобрести либо двухконтурный газовый котёл, либо дополнить имеющийся баком. Можно подобрать объём, исходя из бытовых нужд. Бойлерные колонки сохраняют запас воды нужной температуры. Проточный газовый котёл нагревает воду в момент подачи. После открытия крана сначала спустится холодная вода, и только потом пойдёт горячая.

Схема устройства такой системы

Схема системы газового отопления частного дома включает в себя источник тепла, от которого теплоноситель сначала расходится через коллектор по трубам к радиаторам, а затем, остывая, возвращается в котёл. Жидкость находится под давлением. Циркуляция в этом случае принудительная. Дополнительно могут устанавливаться воздухоотводчики, запорные краны, датчики протока и температуры, термоголовки. Регулировать температуру помогает автоматика.

Система может разрабатываться и под естественную циркуляцию, тогда в схему включается расширительный бак в самой высокой точке дома. Здесь можно сэкономить на датчиках температуры, воздухотводчиках и дорогостоящих насосах.

Разводка отопления может быть лучевой или тройниковой. Первая дороже за счёт большего метража трубопровода, но эффективнее и мобильнее, её проще ремонтировать во время отопительного сезона. Вторая дешевле за счёт меньшего количества труб, но она не даёт таких широких возможностей для регулирования температуры в отдельных помещениях, как лучевая разводка.

Количество радиаторов в системе определяется на основании теплового и гидравлического расчётов. Это самый правильный вариант и с технической, и с экономической точки зрения.

Отопительное оборудование на природном газу нуждается в минимальном сервисном обслуживании, которое, кстати, можно осуществлять своими силами. Топливо сгорает, не образуя твёрдого остатка. Чтобы не устанавливать дымоход, можно приобрести котёл с закрытой системой сгорания.

Если к окончанию строительства дома газовой магистрали ещё не будет, можно приобрести котёл на двух видах топлива. После газификации переход на экономичный и эффективный природный газ не потребует существенных материальных затрат. Максимум нужно будет вызвать специалиста из сервисной компании.

Принцип работы

Однотрубная магистраль отопления не разделяется на подающий и обратный трубопровод. Теплоноситель движется по замкнутому кольцу: он выходит из котла и возвращается по одной трубе. В такой схеме радиаторы и приборы имеют последовательное расположение.

В каждый функциональный элемент жидкость поступает по очереди. Такой способ движения теплоносителя становится причиной постепенного снижения температуры во время его поочередного движения по батареям системы — следующий прибор отопления всегда чуть холоднее предыдущего, а последний – самый холодный.

Цикл и виды

В рассматриваемой нами схеме оба стояка – подача и обратка – располагаются в подвале, цоколе. Подача подсоединена к главной линии снизу. В многоэтажном здании прямой стояк перемещает теплоноситель поочередно на каждый этаж, где он распределяется последовательно по радиаторам и отдает тепло. Завершается такой цикл возвращением (опусканием) остывшей жидкости в котел. Нагрев батареи можно регулировать терморегулятором.

Во время циркуляции в трубы неизбежно попадает некоторое количество воздуха, он может постепенно скапливаться, поэтому его выводят посредством специальных клапанов на верхнем этаже – это закрытая система (открытым схемам присуща чаще всего верхняя разводка). Трубы могут располагаться как вертикально, так и горизонтально. В целом однотрубная система может быть открытой, с горизонтальным и вертикальным положением труб.

Система с принудительным движением жидкости – оптимальная по сегодняшним меркам

Разрабатывая современный проект отопления двухэтажного дома, авторы документа наверняка включат в него отопительный контур с циркуляционным насосом. Системы с естественным движением жидкости по трубам не вписываются в концепцию современного интерьера, к тому же принудительная циркуляция обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики водяного отопления, особенно в частных домах с большой площадью.

Принудительная циркуляция позволяет намного проще относиться к расположению элементов системы отопления относительно друг друга, но все же существуют общие правила устройства обвязки котла, предпочтительного подсоединения батарей отопления, прокладки трубных коммуникаций. Несмотря на наличие в контуре циркуляционного насоса, при монтаже разводки стараются максимально уменьшить сопротивление труб, их соединений и переходов, чтобы снизить нагрузку на перекачивающее жидкость устройство и избежать завихрений жидкости в труднопроходимых местах.

Применение принудительной циркуляции в трубном контуре позволяет достичь таких эксплуатационных преимуществ:

высокая скорость движения жидкости обеспечивает равномерный прогрев всех теплообменников (батарей), благодаря чему достигается более качественный обогрев различных помещений;
принудительное нагнетание теплоносителя снимает ограничение с суммарной площади обогрева, позволяя делать коммуникации любой протяженности;
контур с циркуляционным насосом эффективно работает при низких температурах жидкости (менее 60 градусов), благодаря чему легче поддерживать оптимальную температуру в комнатах частного дома;
низкая температура жидкости и невысокое давление (в пределах 3 Бар) позволяет применять для монтажа системы отопления недорогие пластиковые трубы;
диаметр тепловых коммуникаций гораздо меньше, чем в системе с естественной циркуляцией и возможна их скрытая прокладка без соблюдения естественных уклонов;
возможность эксплуатации радиаторов отопления любых типов (предпочтение отдается алюминиевым батареям);
низкая инерционность обогрева (от запуска котла до набора радиаторами максимальной температуры проходит не более получаса);
возможность делать контур закрытым с использованием мембранного расширительного бака (хотя монтаж открытой системы также не исключается);
терморегуляцию можно осуществлять как в целом по системе, так и зонально или точечно (регулировать температуру на каждом обогревателе отдельно).

Еще одним плюсом принудительной системы отопления двухэтажного частного дома является произвольный выбор места для установки котла. Обычное его монтируют на первом этаже или в подвале, если есть цокольное помещение, но теплогенератор необязательно специально углублять и рассчитывать уровень его расположения относительно обратной трубы. Допускается как напольная установка котла, так и настенная, что предоставляет широкий выбор подходящей модели оборудования согласно личным предпочтениям домовладельца.

Система отопления с циркуляционным насосом чаще всего встречается в современных проектах

Несмотря на техническое совершенство отопления с принудительным движением жидкости, есть у такой системы недостатки. Во-первых, это шум, что образуется при быстрой циркуляции теплоносителя по трубам, особенно усиливающийся в местах сужений, резких поворотов трубопровода. Часто шум движущейся жидкости бывает признаком излишней мощности (производительности) циркуляционного насоса применимо к данному отопительному контуру.

Во-вторых, работа водяного отопления зависит от электричества, которое необходимо для постоянной прокачки теплоносителя циркуляционным насосом. Схема контура обычно не способствует естественному движению жидкости, поэтому при длительных отключениях электричества (если нет устройства для бесперебойной подачи электроэнергии), жилье остается без обогрева.

Как и контур с естественной циркуляцией, отопление двухэтажного дома с принудительной прокачкой теплоносителя делается однотрубной и двухтрубной разводкой. Как правильно выглядят подобные схемы, будет рассказано дальше.

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка. Преимуществ у данного решения несколько:

Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования ).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

Подача и обратка проходят по разным трубам.
Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

Равномерное распределение тепла.
Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
Проще выполнить регулировку системы.
Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Схема отопления от газового котла в двухэтажном доме: обзор и сравнение лучших схем отопления