Отопительная система с принудительной циркуляцией в двухэтажном доме и ее схема

Проектирование автономных сетей частных домов – работа для специалистов. Правильный расчет длины трубы, количества радиаторов, мощности котла определяет функциональность сети. Перед тем как заказать схему, хозяину полезно знать все разновидности тепловых сетей, их особенности и преимущества. Рассмотрим, что такое схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией, разберемся в нюансах обустройства системы и возможности применения.

Виды сетей отопления для двухэтажных строений

Одноэтажный дом обогреть проще, не требуется особо сложных расчетов и материалов уходит меньше. Но и отопление двухэтажного дома бывает разным, классифицируется по многим показателям. В частности, различаются сети открытые и закрытые, по типу циркуляции воды есть принудительные и гравитационные.

Особенности открытой и закрытой системы

Вид определяется типом расширительного бака. Эта емкость устанавливается вне зависимости от типа системы и предназначается для сбора избытков объема теплоносителя. В процессе нагревания объем воды увеличивается, что повышает давление в магистрали. Чтобы не перегружать сеть, нужен расширительный бак – емкость соберет избыток объема воды. При остывании теплоносителя его объем снижается, давление падает – тут тоже пригодится расширительный бак, из него подается порция теплоносителя, давление нормализуется. В открытой сети устанавливается бак открытого типа, в закрытой – герметичного.

Вся схема состоит из следующих элементов:

• котел нагрева;
• трубопроводы подачи и обратной циркуляции теплоносителя;
• расширительный бак;
• батареи;
• циркуляционный насос;
• группа безопасности.

Особенности систем по типу классификации:

1. В открытую систему устанавливается открытый расширительный бак. Емкость может быть простым ведром с крышкой или без нее, устанавливают в самой высокой точке схемы. Врезается в трубопровод подачи, оснащается входным патрубком для подключения к магистрали. Мастера дополняют бак отводами для перелива и патрубками для доливания воды – эти детали нужны для компенсации избытка жидкости и дополнения при испарении.

Важно! Если бак накрывается простой крышкой, в нее вмуровывается клапан для сброса воздуха.

2. Закрытая сеть подразумевает установку герметичного расширительного бака мембранного типа. Производители предлагают котлы, уже оборудованные баками, но бывают нагреватели и без них. В последнем случае емкость ставят на обратный контур до насоса. Герметичный бак поделен мембраной на две половины – одна для воздуха, вторая для воды. При нагреве теплоносителя его объем увеличивается, мембрана смещается в сторону воздушной камеры. Как только вода остывает, давление падает, и мембрана давит на воду, корректируя уровень давления до нормального показателя.

Герметичный расширительный бак устанавливается в любой точке сети, но лучше сразу за котлом. Открытые системы чаще всего с гравитационной транспортировкой воды, но в двухэтажных домах удобнее интегрировать в сеть насос, чтобы обеспечить нормальную циркуляцию теплоносителя. Его монтируют с фильтром для очистки воды на контуре обратного тока жидкости.

Совет! Врезка байпаса и установка насоса именно на байпас делает сеть универсальной – если электричества для работы насоса нет, теплоноситель течет самотеком, при включении насоса – принудительно.

В закрытые системы отопления интегрируется группа безопасности из предохранительного клапана, воздухоотводчика и манометра. Клапан срабатывает при возникновении перегрузки сети. Воздухоотводчик сбрасывает скопления кислорода в трубопроводах. Манометр совмещается с термометром – это поможет регулировать интенсивность нагрева воды и устанавливать нужный уровень температуры в доме.

Важно! Группа безопасности врезается на байпас или трубопровод обратки рядом с котлом. На батареи закрытой сети отопления монтируются краны Маевского или автоматические воздухоотводчики – по одному на каждую батарею.

Характеристики сетей с принудительной и естественной циркуляцией

Система отопления двухэтажного частного дома классифицируется по типу перемещения жидкости. Бывает гравитационной, принудительной.

Особенности:

• Гравитационная или самотечная сеть отличается естественной транспортировкой жидкости по трубам и радиаторам. Циркуляция поддерживается за счет разной плотности нагретого и холодного теплоносителя. Плотность горячей воды выше, она быстрее продавливает трубы, уложенные с наклоном в сторону контура обратного тока. Котел устанавливается в нижней точке схемы, чтобы вода не встречала сильного гидравлического сопротивления. Уровень наклона до 10 мм на каждый метр трубы. На подающем контуре от котла ставится высокий разгонный стояк (размещение вертикальное).

На заметку! Чем выше установлены батареи над котлом, тем быстрее течет вода по самотечному принципу. Максимальный предел высоты 3 м. Если в доме нет подвала, цоколя, уровень пола в зоне котла снижается до возможного предела.

• Принудительная сеть работает с циркуляционным насосом, поэтому контуры выкладываются без уклона, разгонный стояк не нужен, котел монтируется в любой комнате. Насос ставят на трубе обратки перед котлом. Для увеличения срока службы оборудования перед насосом ставится грязевой фильтр.

Если котел для системы закрытого типа уже оснащен баком и насосом, дополнительно оборудование не докупается. При перебоях с подачей электричества насос устанавливается на байпас, чтобы сеть была универсальной и работала при отсутствии электропитания.

Достоинства и недостатки сетей отопления

Выбирая план отопления двухэтажного дома, следует заранее определиться с типом сети. Открытая схема может быть принудительной и гравитационной. Закрытые чаще всего оснащаются насосом для облегчения настройки.

К преимуществам открытых сетей относят:

1. Простоту формирования, возможность обустройства своими руками.
2. Удобство эксплуатации. Расширительный бак оперативно удаляет воздух, снижает риск образования воздушных пробок.
3. Энергонезависимость – система без насоса работает в автономном режиме.
4. Бесшумность и длительный срок службы.

В открытый бак несложно долить воды, если уровень теплоносителя снизился, однако есть и минусы. В частности, применять антифриз в открытых сетях нельзя – средство токсичное и будет отравлять воздух. К тому же придется четко посчитать зоны размещения котла – это самая низкая точка и бачка – самая высокая точка. Открытая емкость испаряет жидкость, требует утепления, кислород проникает в воду и вызывает газообразование.

Важно! При открытой сети из-за инертности возникают сложности с прогревом дальних радиаторов, выкладкой контуров теплого пола.

Что касается герметичных сетей, плюсов больше:

• отсутствие контакта воды с кислородом;
• возможность запуска антифриза;
• регулировка интенсивности прогрева на каждом радиаторе;
• нет опасности завоздушивания сети;
• применяются трубопроводы меньшего диаметра;
• выкладка магистрали без расчета уклона;
• бак и котел устанавливаются в любой точке.

Минусы тоже есть – такая сеть для дома является энергозависимой, необходима установка группы безопасности.

В закрытых сетях с принудительной циркуляцией не нужна установка разгонного стояка – это снижает затраты на обустройство магистрали. Регулировка режима прогрева за счет интенсивности циркуляции теплоносителя хорошо экономит топливо.

Схемы формирования тепловых сетей в двухэтажном доме

Схема разводки отопления двухэтажного дома может быть однотрубной и двухтрубной.

Рассмотрим подробности:

1. Однотрубная сеть с последовательным подключением батарей является самой простой и недорогой по затратам. Недостаток в плохом прогреве крайнего радиатора, к нему теплоноситель поступает уже остывшим. Проблему решает увеличение количества секций, но для большого дома в два этажа такой вариант не считается рентабельным.
2. Двухтрубная схема разводки отопления частного дома выглядит так – к каждому радиатору подведено две трубы (подача и обратка). Поэтому батареи получают достаточное количество тепла. Есть возможность регулировки нагрева каждого прибора. Установка байпаса-перемычки обеспечивает свободу при отключении одного радиатора без снижения функциональности сети. К тому же в двухтрубной системе применяются приборы из разного материала. Еще доступно подключение контуров теплого пола, встроенных конвекторов и пр.

Важно! Если сделать однотрубную разводку по типу «ленинградки» с установкой батарей на байпасы, недостатки нивелируются, но увеличивается расход материалов.

Также разводка может быть горизонтальной, вертикальной. Горизонтальная обеспечивает свою разводку для каждого этажа с регулировкой интенсивности прогрева, вертикальные стояки прогревают сразу оба этажа.

Совет! Горизонтальная разводка удобнее, применима при открытой схеме, но сложнее в расчетах и монтаже.

Правила расчетов элементов сети отопления

Кроме длины трубопроводов, количества радиаторов, выбора сети и схемы требуется определение мощности нагревательного котла. Стандартная формула – на 10 м2 площади уходит 1 кВт тепла применяется только в зонах с мягким или умеренным климатом. Двухэтажный дом с недостаточным утеплением, панорамным остеклением и высокими стенами потребляет намного больше тепла. Потому к расчетной мощности прибавляется до 50% запаса

Оптимальная схема отопления в двухэтажном доме учитывает ряд нюансов:

• назначение помещения;
• ориентацию стен – на юг, север;
• размеры помещения;
• количество окон и степень их герметичности;
• габариты дверных проемов.

На заметку! Для домов с отапливаемым подвалом, мансардой и двумя этажами жилого пространства лучший вариант – герметичная сеть с принудительной циркуляцией. Материалоемкость высокая, нужен грамотный проект, но эффективность больше, чем у однотрубной схемы.