Если вы занимаетесь строительством нового жилья или ремонтом старого и находитесь на этапе выбора системы отопления, то у вас может возникнуть вопрос — какой способ разводки лучше выбрать? Правильная схема отопления от газового котла в двухэтажном доме не только обеспечивает необходимое тепло и уют в зимний период, но и способствует стабильной работе оборудования.
Успешный проект отопления должен учитывать множество факторов — от климатических характеристик и финансовых ограничений до возможностей по индивидуальной настройке и эстетическим предпочтениям. В данной статье мы подробно рассмотрим все существующие типы отопительных систем, приведем примеры Л и сравним готовые схемы с оптимальными параметрами для различных условий, а также обсудим возможности их модификации.
Краткое содержание статьи
Виды частных газовых отопительных систем
Существует изрядное количество факторов, влияющих на выбор отопительной системы, и решение использовать газовый котел в качестве главного источника тепла — это лишь первый шаг. Оформление контуров отопления может осуществляться как с помощью одной трубы, так и путем создания отдельных магистралей для подачи и возврата теплоносителя.
Кроме этого, структура системы зависит от типа обогревательных приборов, модели расширительного бака, а также от планировки и площади дома. Можно также разбить систему на несколько отдельных контуров и предусмотреть функции естественной циркуляции на случай отключения электроэнергии и многое другое.
Правильно спроектированная и установленная котельная — это основа комфортной температуры в доме в сезон отопления и бесперебойной работы оборудования.
Ниже мы подробнее рассмотрим все возможные варианты, их плюсы и минусы.
Одно- и двухтрубные схемы подключения
В рамках этих двух категорий можно выделить пять основных схем подключения.
Посмотрим на них в порядке увеличения сложности конструкции и стоимости:
- Простая однотрубная схема.
- Однотрубная схема «Ленинградка».
- Двухтрубная тупиковая система.
- Петля Тихельмана.
- Коллекторная или лучевая схема.
Базовая однотрубная схема подключения радиаторов подразумевает, что теплоноситель поступает во второй радиатор лишь после прохождения через первый, и так продолжается дальше. Также в такую систему можно добавить теплый пол, который подключают последним, используя обратку самой дальней батареи.
Этот вариант позволяет существенно сэкономить на трубах, фитингах и запорной арматуре, а также обеспечивает гарантированный поток теплоносителя через все радиаторы.
Простую однотрубную систему можно не только спроектировать и рассчитать, но и смонтировать самостоятельно. К тому же её достаточно просто адаптировать для работы по принципу естественной циркуляции.
Однако, у такого подхода имеется серьезный недостаток: температура на каждой батарее заметно понижается, и отчаяние на оптимизацию этого процесса оказывается бесполезным. Если попытаться ограничить температуру подачи к первому радиатору с помощью терморегулятора, это приведет к пропорциональному снижению температуры во всех остальных, исправить ситуацию можно лишь увеличением количества секций последних радиаторов.
Но в двухэтажных домах, как правило, площади значительно больше, и длина систем тоже существенна, поэтому такая схема не будет работать эффективно. Из-за невозможности настройки простая однотрубная схема практически не применяется.
Усовершенствованная однотрубная схема, называемая «Ленинградка», включает в себя байпас на каждом радиаторе. Таким образом, определенная часть теплоносителя проходит мимо радиатора, а в следующий поступает уже более горячая смесь.
Если установить на подачу, обратку и байпас каждой батареи регулировочные и запорные устройства, можно настраивать температуру в отдельных помещениях.
Добавление к схеме кранов и терморегуляторов создает систему со сбалансированными ценой и функционалом, находящуюся между простой однотрубной и двухтрубной схемами — весьма популярный вариант.
Двухтрубная система подразумевает использование двух отдельных труб для подачи и обратки, подключаемых к каждому радиатору. Это требует больше материалов, но горячий теплоноситель не смешивается с возвратным потоком, что позволяет более эффективно прогревать больше радиаторов.
Тупиковые ветви удобно прокладывать в тех местах, где нет возможности замкнуть трубы, например, из-за расположения дверей на балкон. Направление потоков в подаче и обратке оказывается встречным, что создает риск того, что вода пойдет по кратчайшему пути и замкнет круг циркуляции уже через первый радиатор, а в остальные фактически не дойдет.
Эту проблему можно решить с помощью балансировочных вентилей, а также используя трубы меньшего диаметра для подключения радиаторов по сравнению с магистральными.
Существует возможность комбинирования различных схем: например, в цокольном этаже могут быть тупиковые ветви, на первом этаже — петля Тихельмана, а на втором этаже — коллекторная схема.
Петля Тихельмана — это наиболее эффективное и востребованное решение по соотношению стоимости и производительности. Её особенность заключается в том, что направление потока в подаче и обратке совпадает, следовательно, вне зависимости от того, через какой радиатор проходит теплоноситель, длина циркуляционного контура будет идентичной, что исключает возможность пути наименьшего сопротивления. В итоге все радиаторы прогреваются равномерно, и каждая из них может быть настроена индивидуально или полностью отключена без нарушения работы системы.
Коллекторная схема предполагает наличие двух коллекторов — для подачи и возврата, от которых лучами расходятся пары труб к каждому обогревательному прибору. Для достижения максимальной эффективности коллектор располагается так, чтобы расстояние между ним и каждым радиатором было примерно одинаковым. Обычно на каждый этаж устанавливается отдельный коллектор.
Только в такой системе теплоноситель подается к каждой батарее с одинаковой температурой, и именно такая схема проще всего в управлении, что позволяет легко изменять мощность обогрева в различных зонах.
Основной недостаток лучевой схемы заключается в необходимости значительно большего количества труб, что ведет к увеличению затрат и усложняет процесс монтажа. Однако, благодаря тому, что подводка таких систем полностью скрыта, внешний вид выглядит аккуратно.
Еще один важный нюанс: коллекторная система, в отличие от всех предыдущих, не может быть гравитационной. Это означает, что даже при наличии энергонезависимого котла, отопление будет отключено в случае прекращения подачи электроэнергии и остановки насоса.
Для настройки лучевой системы не надо подходить к каждому прибору: все краны собраны в одном коллекторном шкафу, просто важно их правильно промаркировать во время подключения.
В двухэтажных домах часто используют разные схемы отопления для разных зон, в зависимости от планировки, площади и типа обогревательных приборов.
В двухэтажных зданиях однотрубные схемы, основанные на единой магистрали, практически не применяются, так как последние радиаторы в контуре действуют крайне неэффективно. В зависимости от площади дома, отдельные контуры могут быть выделены для каждого этажа или даже для каждой комнаты.
Кроме этого, часто следует разделять контур радиаторов и теплых полов, из-за необходимости в различном давлении и температуре.
Разделение подачи из котла на разные контуры может осуществляться через гидрострелку, коллектор или их комбинацию. Первый обеспечивает потоки с различными параметрами давления и температуры для различных систем, второй эффективен для контуров с однотипными приборами, такими как радиаторы с лучевым подключением.
Открытые и закрытые системы
Этот параметр обозначает наличие или отсутствие контакта теплоносителя с воздухом и определяется типом расширительного бака.
Расширительный бак компенсирует увеличение объема воды при нагревании, что предотвращает повышение давления в системе. Открытый тип бака имеет верхнее отверстие и функционирует за счет резерва объема, заполняясь до разного уровня. Для того чтобы исключить переливание воды по принципу сообщающихся сосудов, открытый бак должен находиться в самой верхней точке системы, что в случае двухэтажного дома обычно соответствует верхней части стояка подачи.
У такой системы существует множество недостатков. Теплоноситель находится в контакте с воздухом, что приводит к потере жидкости путем испарения и обогащению кислородом. В результате, запрещено использовать антифриз для заполнения системы, и воду необходимо будет периодически доливать, а наличие избыточного воздуха способствует коррозии и образованию воздушных пробок. Более того, размещение бака на чердаке требует качественного утепления, а в помещениях второго этажа его спрятать проблематично.
В новых моделях газовых котлов расширительный бак закрытого типа может быть уже встроен, что экономит пространство и упрощает подключение.
Закрытый расширительный бак герметичен и состоит из двух камер, разделённых мембраной. Он функционирует благодаря способности воздуха сжиматься: когда система нагревается, жидкость заполняет большую часть бака, и давление в воздушной камере возрастает. При охлаждении именно это давление выталкивает воду обратно в систему.
Такой расширительный бак можно установить в любое место системы, чаще всего — на обратной линии перед насосом. Система с закрытым баком абсолютно герметична, и ее можно заполнять даже токсичными растворами на основе этиленгликоля. Даже обычная вода в таких условиях постепенно очищается от примесей и растворённых газов, становясь почти идеальным теплоносителем.
По типу обогревательных приборов
В одну отопительную систему могут входить разные типы приборов: радиаторы, теплые полы, конвекторы и другие. Их можно комбинировать даже в рамках простой однотрубной схемы, но для гравитационного типа циркуляции лучше использовать стандартные батареи.
Все устройства, встроенные в пол, обычно называют конвекторами. Их теплоотдача происходит за счёт циркуляции воздуха в полостях прибора.
Теплый пол не только приносит комфорт и удобство, но и является экономичным вариантом, позволяя теплому воздуху заполнять жилую часть помещения, в то время как под потолком он остывает. Это решение особенно актуально, если в доме есть маленькие дети. Также такие системы часто устанавливают в ванных комнатах и на кухнях.
Системы отопления, использующие исключительно тёплые полы, могут быть установлены лишь в хорошо утеплённых помещениях и в регионах с умеренным климатом. В противном случае зимой в доме будет слишком холодно или же невозможно будет ходить по слишком горячему полу. Обычно в одной системе комбинируют тёплые полы с несколькими радиаторами — это как красиво, так и рационально, и удобно.
Радиаторы популярны по нескольким причинам: они работают как на основе излучения, нагревая воздух и предметы в комнате, так и по принципу конвекции, обеспечивая приток воздуха через ребра.
Эффективность радиатора во многом зависит от способа подключения труб, через которые подается и возвращается теплоноситель, а также от распределения его потоков внутри секций.
Основной недостаток традиционных радиаторов — это сложность их размещения без ущерба для дизайна интерьера. Любые скрывающие конструкции уменьшают эффективность работы.
Системы по типу циркуляции теплоносителя
Теплоноситель, как правило, перемещается в системе от циркуляционного насоса, который создает необходимое давление, обеспечивая быстрый, эффективный и равномерный нагрев. Однако наличие насоса делает систему зависимой от электроэнергии: при её отключении отопление также прекращает свою работу.
В качестве альтернативы существуют гравитационные системы, механизм которых основан на изменении плотности теплоносителя при его охлаждении под действием силы тяжести и уклона труб.
Стояки для подачи (4) и возврата (5) должны иметь меньший диаметр, чем магистральные трубы (3 и 6), а расширительный бак (7) размещается либо в начале подачи (2), либо перед котлом (1).
Такая схема отопления двухэтажного дома с газовым котлом, не зависящим от питания, будет функционировать даже без электричества, однако скорость циркуляции и, соответственно, общая эффективность будут значительно ниже. Замедленное движение теплоносителя приведет к образованию значительного количества осадка на стенках системы.
Интересно, что системы с естественной циркуляцией способны к самонастройке: по мере снижения температуры в доме теплоноситель в радиаторах начинает остывать быстрее, что увеличивает разницу температур между подачей и возвратом, а значит, и скорость потока, и эффективность работы системы отопления.
Если частые отключения электроэнергии — это реальность, а дом небольшой, оптимальным решением будет система со смешанным типом циркуляции. Планирование такой системы должно быть выполнено с учетом гравитационного подхода — с уклонами труб и расположением котла на низком уровне.
Для установки циркуляционного насоса предусмотрен специальный «карман» — байпас перед котлом, при этом переключение типа циркуляции осуществляется с помощью кранов.
Можно добавить тёплые полы в такую систему, но они будут функционировать только во время работы насоса.
Горизонтальная и вертикальная разводка
В двухэтажном доме невозможно обойтись только горизонтальными трубами — хотя бы один стояк должен обеспечивать подачу теплоносителя на второй этаж. Однако в целом это не изменяет тип разводки.
Горизонтальное распределение может быть выполнено на каждом этаже. При этом трубы соединяют все радиаторы на одном уровне в единую схему. Это наиболее универсальная и распространённая система, которую можно реализовать при любом оформлении помещений.
Также существует верхняя и нижняя разводка, относящаяся к вертикальной части трубопровода. Для гравитационных систем подходит только верхняя.
Примером однотрубной вертикальной разводки может служить система отопления в многоквартирных домах. Планировка каждого этажа, включая расположение радиаторов, абсолютно идентична. Каждая батарея связана со стояком, который проходит мимо радиаторов соседей сверху и снизу, что исключает горизонтальное размещение труб отопления в квартире.
Если планировка жилого помещения позволяет расположить радиаторы точно над друг другом, вертикальная схема будет более эффективной, особенно для гравитационных систем. Кроме того, стояки проще скрыть, чем горизонтальный трубопровод.
Тем не менее, при установке системы может понадобиться много раз пересекать перекрытия, что усложняет процесс, по сравнению с проведением трубы через стену.
Дополнительное оборудование — преимущества и недостатки
Любую схему отопления можно улучшить, добавив краны-терморегуляторы для настройки каждой батареи, термостаты, гидравлические стрелки, отдельные циркуляционные насосы для различных контуров и другие дополнительные устройства.
Краны Маевского и воздухоотводчики в верхней части стояков являются обязательными в системах с закрытым расширительным баком. Каждый дополнительный элемент делает систему более эффективной и экономной, позволяя более точно настраивать её работу.
Важно помнить, что чрезмерная сложность системы не только увеличивает её стоимость, но и существенно повышает риск возникновения поломок.
Используйте только необходимые компоненты, так как уменьшение количества агрегатов приводит к снижению вероятности выхода из строя одного из них и остановки всей системы.
Лучшие схемы для двухэтажного дома
Для каждого конкретного случая необходимо создать индивидуальный проект отопления, который обеспечит его эффективное и экономичное функционирование.
Чтобы правильно выбрать план, необходимо учесть следующие факторы:
- климатические условия и качество теплоизоляции здания;
- количество и назначение помещений. Требуется ли везде постоянный и равномерный подогрев;
- стабильность предоставления электроэнергии и наличие генератора во многом определяют тип циркуляции;
- индивидуальные предпочтения жильцов — необходимость тёплых полов или стен в определённых помещениях или во всём доме;
- планировка помещений — возможно ли расположение труб по периметру;
- дизайнерские требования и текущая стадия ремонта. Часто трубы и даже отопительные приборы можно скрыть в стенах и полах;
- бюджет — стоимость установки отопления в одном здании может существенно различаться.
Ответив на все эти вопросы и изучив особенности разных схем, вы сможете понять, какой вариант лучше выбрать.
Не стремитесь к чересчур сложным схемам: иногда простые решения оказываются более надёжными и эффективными, а также не требуют сложной настройки.
Предлагаем вам выбрать одну из проверенных эффективных схем подключения отопительных приборов к котлу и адаптировать её под свою планировку.
Однотрубная «Ленинградка» — надежно и экономично
Эта однотрубная схема является одной из самых дешёвых, простых и классических, но остаётся актуальной и популярной до сих пор. Используя только радиаторы, можно предусмотреть смешанный тип циркуляции на случай отключения электроэнергии. Для этого газовый котёл должен быть независим от электросети, а трубы должны быть смонтированы с уклоном 5–10 мм на каждый погонный метр.
Для удобства настройки стоит установить терморегуляторы на подачу к каждой батарее, а также регулировочные элементы на байпасы. Дополнительный вентиль на стояке позволит отключать отопление на отдельном этаже.
Тёплый пол можно интегрировать в систему как третий контур или заменить радиаторы на одном этаже. Однако, в этом случае деление потоков необходимо осуществлять через термосмеситель или гидравлическую стрелку, чтобы пол не нагревался зимой до 70–80 °C, как радиаторы.
Обратите внимание, что при отключении электроэнергии будут функционировать только батареи, а теплоноситель в горизонтальном контуре тёплого пола останется без движения.
Для эффективной работы системы «Ленинградка» используются трубы различного диаметра: от котла до разветвления на этажи — самая толстая, магистральные трубы этажа средние, а для подключения радиаторов — наименьшего диаметра.
Ключевое ограничение для такой системы — отапливаемая площадь: дом свыше 100 м² не будет эффективно обогреваться при естественной циркуляции теплоносителя. Эта система может только предотвратить мороз в трубах и разрыв теплообменника котла при длительном отключении, но не спасет от холода.
К тому же, даже с принудительной циркуляцией, сложно настроить такое отопление, если оно охватывает больше 5–7 радиаторов. Для удобства пользования в большом доме придется разбить систему на несколько контуров.
Более детально о том, как установить однотрубную систему отопления «Ленинградка», можно узнать из этого материала.
Петля Тихельмана с принудительной циркуляцией
Как уже упоминалось, эта схема обеспечивает наиболее эффективную работу и удобство регулировки радиаторов с относительно низкими затратами на материалы.
Система может охватывать весь дом одной петлёй, делиться на два контура по этажам, как на схеме, либо применяться лишь для одного этажа или его части.
Система проста в обслуживании и настройке: при необходимости отдельные батареи можно отключить или даже демонтировать, не останавливая котёл.
Современные радиаторные системы отопления часто проектируются по такой схеме, если есть возможность скрыть трубопровод. Кроме того, в один контур можно подключить разные типы устройств: радиаторы, конвекторы, тепловые завесы.
Коллекторное подключение и смешанные системы
Использование коллектора для разделения контуров отопления и индивидуального подключения каждого прибора является самым современным и удобным решением.
Это решение имеет несколько преимуществ:
- эстетично — все трубы скрыты в стенах и полу;
- удобно — регулировка каждого прибора осуществляется в коллекторном шкафу;
- эффективно — на все приборы подаётся одинаково горячий теплоноситель, при этом каждый из них нагревает именно столько, сколько вам нужно;
- универсально — к одному коллектору возможно подключение устройств различных типов независимо от планировки.
Основной недостаток этого подхода — высокая стоимость как материалов, так и монтажа. Потребуется значительно больше труб, чем для других схем подключения, а прокладка коммуникаций в полу, особенно после заливки бетонного стяжки, обойдётся недешево.
Важно заметить, что такое подключение полностью лишает возможности естественной циркуляции.
Для удобства установки и обслуживания иногда применяются трубы различных цветов: красные для подачи и синие для обратного потока.
В двухэтажных зданиях обычно размещают по одному коллектору на каждом этаже в центральной части, но если отопительных приборов и коллекторов много, их количество может увеличиваться. Для теплых полов требуют отдельные коллекторы, которые работают с меньшей температурой теплоносителя.
Вертикальная схема с гравитацией
Помимо распространенных решений, существуют и более необычные, такие как вертикальная двухтрубная система с естественной циркуляцией. Это, безусловно, наиболее подходящий вариант для двухэтажного дома, где часто происходят отключения электричества.
Вода в вертикальной системе циркулирует проще по сравнению с горизонтальной, а большой расширительный бак, находящийся под крышей, выполняет функции коллектора, что обеспечивает оптимальное и равномерное отопление даже без насоса.
При проектировании данной системы крайне важно использовать трубы различного диаметра, в зависимости от количества радиаторов, которые они обслуживают.
Труба, обеспечивающая подачу горячей воды в расширительный бак, и магистраль обратного потока должны иметь максимальное сечение; стояки подачи для второго этажа будут немного меньшего диаметра, а нижняя часть на первом этаже будет еще тоньше, тогда как трубы для подключения радиаторов – с наименьшим сечением.
Выводы и полезное видео по теме
На этом видео можно увидеть, как двухтрубная система реализуется на практике в двухэтажном доме:
Подробнее о комбинированной системе с радиаторами и теплым полом вы сможете узнать здесь:
Это видео будет полезно тем, кто планирует организовать отопление с гравитационным или смешанным типом циркуляции:
В заключение стоит отметить, что не существует идеальной и универсальной схемы отопления: в каждом случае необходимо учитывать множество факторов и расставлять приоритеты. Мы постарались подробно осветить все доступные варианты, чтобы облегчить выбор и сделать его более осознанным.
Какая система отопления установлена у вас в доме? Насколько вы довольны ее работой и что бы вы хотели изменить? Присоединяйтесь к обсуждению в комментариях ниже.
