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

Отопление с естественной циркуляцией

Особенностью системы отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома является отсутствие насоса, создающего давление в трубах. Движение воды обеспечивается законами гидравлики и термодинамики, для чего трубы устанавливают под определенным углом друг к другу на заданной высоте. Хоть эта система и обладает несколько меньшей тепловой эффективностью, она является полностью автономной, то есть не зависит от электропитания и не расходует дополнительную энергию.

Отопление с естественной циркуляцией двухэтажного дома может выполняться как по однотрубной, так и по двухтрубной схеме. Достоинства и недостатки этих видов подробно рассмотрены ниже. Вот несколько особенностей, о которых нужно помнить при организации любого вида естественной циркуляции:

• потребуются трубы большого диаметра, в противном случае движение воды будет затруднено;
• недопустимо использование расширительных баков закрытого типа — это влечет создание избыточного давления и самотеком система уже работать не будет;
• в качестве места расположения расширительного бака выбирают наивысшую точку трубопровода, в то время как котел располагают внизу, чаще всего — несколько ниже обратной магистрали.

При монтаже системы с естественной циркуляцией в двухэтажном доме неизбежен значительный перерасход материалов и снижение теплоотдачи. Подобные сложности оправданы лишь в одном случае — когда слишком велик риск перебое с электроэнергией в холодное время года.

Однотрубные системы отопления

Под однотрубной системой отопления двухэтажного дома понимается комплекс радиаторов, использующих для приема горячего теплоносителя и сброса остывшего одну и ту же магистраль. Это позволяет существенно экономить на материалах, однако влечет ряд недостатков:

• требуется повышенная мощность котла;
• температура воды в магистралях последовательно снижается от радиатора к радиатору;
• каждый следующий радиатор должен иметь больше секций, чем предыдущий (что является следствием предыдущего пункта).

Таким образом, реализация однотрубных схем имеет смысл лишь в регионах с относительно мягким климатом для отопления небольших домов.

Отопление «Ленинградка»

Как несложно догадаться, эта схема отопления была разработана в Советском Союзе и повсеместно внедрялась в небольших зданиях северной столицы. Основой «ленинградки» является одна общая магистраль, идущая по периметру помещений ниже уровня установки радиаторов. Патрубки врезаются в нее сверху, а для перенаправления потока теплоносителя под каждым радиатором выполняют сужение трубы или устанавливают регулирующий вентиль.

Возможна как естественная, так и принудительная циркуляция. В первом случае рекомендуется устанавливать не более четырех радиаторов, во втором — не более шести. Подключение семи-восьми радиаторов возможно лишь после точных инженерных расчетов, при большем количестве потребителей тепла система считается неэффективной.

Альтернативные виды однотрубного отопления

Дальнейшей эволюцией «ленинградки» можно считать системы с разрывами магистрали и подрадиаторными перетяжками, которые играют роль «узких мест», перенаправляя поток жидкости. Это позволяет упростить основную магистраль, избавившись от сужений и вентилей, а также располагать радиаторы вдали от зоны прокладки основных труб. При достаточной мощности нагнетающего насоса в циклах принудительной циркуляции возможно некоторое увеличение отапливаемых площадей.

Варианты подключения радиаторов

Чтобы знать, как правильно подключить батарею отопления, нужно учесть, что помимо типов разводки трубопровода существует несколько схем подключения батарей к отопительной системе. К ним относятся следующие варианты подключения радиаторов отопления в частном доме:

В этом случае подключение отводящей и подающей трубы производится с одной стороны радиатора. Такой способ подключения позволяет достичь равномерного прогрева каждой секции при минимальных затратах на оборудование и небольшой объем теплоносителя. Чаще всего используется в многоэтажных домах, с большим количеством радиаторов.

Полезная информация: Если батарея, подключенная к системе отопления по односторонней схеме, имеет большое количество секций, эффективность ее теплоотдачи значительно снизится из-за слабого прогрева ее отдаленных секций. Лучше следить за тем, чтобы число секций не превышало 12 шт. или использовать другой способ подключения.

Используется при подсоединении к системе отопительных приборов с большим количеством секций. В данном случае подводящая труба так же, как и при предыдущем варианте подключения, находится сверху, а обратка – снизу, но располагаются они с противоположных сторон радиатора. Таким образом, достигается прогрев максимальной площади батареи, что повышает теплоотдачу и улучшает эффективность обогрева помещения.

Эта схема подключения, иначе называемая «ленинградкой», используется в системах со скрытым трубопроводом, проложенным под полом. При этом подключение подводящей и отводящей труб производится к нижним патрубкам секций, расположенных на противоположных концах батареи.

Недостатком данной схемы являются теплопотери, достигающие 12-14 %, компенсировать которые позволяет установка воздушных клапанов, предназначенных для удаления воздуха из системы и повышения мощности батареи.

Теплопотери зависят от выбора способа подключения радиатора

Для быстрого демонтажа и ремонта радиатора его отводящая и подводящая трубы комплектуются специальными кранами. Для регулировки мощности он снабжается терморегулирующим устройством, которое устанавливается на подводящей трубе.

Какими обладают алюминиевые радиаторы отопления техническими характеристиками. вы можете узнать из отдельной статьи. В ней вы также найдете перечень популярных фирм-производителей.

А о том, что собой представляет расширительный бачок для отопления закрытого типа. читайте в другой статье. Расчет объема, установка.

Советы по выбору проточного водонагревателя на кран есть здесь. Устройство, популярные модели.

Как правило, монтаж отопительной системы и установка радиаторов отопления производится приглашенными специалистами. Однако, используя перечисленные способы подключения радиаторов отопления в частном доме, это можно сделать самостоятельно, строго соблюдая технологическую последовательность этого процесса.

Если выполнить эти работы точно и грамотно, обеспечив герметичность всех соединений в системе, с ней не возникнет никаких проблем при эксплуатации, а расходы на монтаж будут минимальными.

На фото пример диагонального способа установки радиатора в загородном доме

Порядок действий при этом будет следующим:

• Демонтируем старый радиатор (при необходимости), предварительно перекрыв отопительную магистраль.
• Производим разметку места установки. Фиксация радиаторов производится на кронштейны, которые нужно прикрепить к стенам, с учетом нормативных требований, описанных ранее. Это нужно учитывать при разметке.
• Крепим кронштейны.
• Собираем батарею. Для этого на имеющиеся в ней монтажные отверстия устанавливаем переходники (идут в комплекте с прибором).

Внимание: Обычно два переходника имеют левую резьбу, и два – правую!

• Для заглушки неиспользуемых коллекторов используем краны Маевского и запорные колпачки. Для герметизации соединений используем сантехнический лен, наматывая его на левую резьбу против часовой стрелки, на правую – по часовой.
• Прикручиваем краны шарового типа к местам соединения с трубопроводом.
• Вешаем радиатор на место и соединяем его с трубопроводом с обязательной герметизацией соединений.
• Производим опрессовку и пробный пуск воды.

Таким образом, перед тем, как подключить батарею отопления в частном доме, необходимо определиться с типом разводки в системе и схемой ее подключения. Монтажные работы при этом можно выполнить и самостоятельно, учитывая установленные нормы и технологию процесса.

Как проводится установка батарей отопления в частном доме видео продемонстрирует вам наглядно.

Обустройство отопления, если здание небольшое

Рассмотрим, какой может быть схема обвязки двухконтурного котла отопления, если дом одноэтажный, небольшой (до 100 м2) и имеет несколько раздельных помещений, которые все надо обогреть.

Оптимальной в данном случае будет однотрубная сеть. Она самая простая по конструкции и в монтаже, при ее эксплуатации почти не возникает проблем. Кроме этого, цена системы будет невысокой, благодаря экономии материалов, ведь их уйдет меньше, чем на двухтрубный аналог.

Реализация схемы

1. Небольшой объем здания говорит о том, что жильцов в нем будет мало. Значит и затраты горячей воды будут невелики. Тут не стоит отказываться от имеющих неважную инерционность, зато красивых и хорошо отдающих тепло алюминиевых батарей. Чугунные аналоги теплоемкие, но, как правило, неэстетичные.
2. Объем теплоносителя в трубах, в данном случае, рекомендуется увеличить. Оптимальное решение задачи — повысить сечение изделий на один ряд. Например, с Ду-30 до Ду-40. Количество воды в контурах тогда станет больше в 1.6 раза.
3. Все радиаторы нужно монтировать, не размыкая контур, параллельно ему. Схема их врезки может быть диагональной либо нижней.

Инструкция рекомендует на каждой батарее поставить:

• дроссель (балансировка подачи);
• отсекающий вентиль на обратке;
• кран для стравливания воздуха из системы (обычной конструкции либо Маевского) в правую либо левую верхнюю заглушку.

Вариант с нижней разводкой

1. Уменьшать сечение основного контура и размыкать его, в данном случае, не следует.
2. Сразу после теплогенератора трубу контура надо резко поднять вертикально для создания «разгонного» коллектора. Затем ее нужно вести с наклоном (постоянным) вниз.

1. Перед котлом (по ходу течения теплоносителя) следует установить расширительный бачок (мембранный). Он будет компенсировать увеличение объема воды при ее разогревании.
2. Бачок должен иметь емкость, составляющую 10 процентов объема носителя тепла. Резервуар следует поставить вверх подводкой.

Отопление двухэтажного дома двухконтурным котлом. Почему стоит выбрать двухконтурный котёл

Отопление двухэтажного дома двухконтурным котлом может стать вполне выгодным вариантом, если правильно подобрать оборудование по мощности и прочим техническим параметрам. От одноконтурного котла такой вариант отличается наличием дополнительного теплообменника, который работает на нагрев воды, а не на отопление. Двухконтурный котёл имеет несколько важных преимуществ:

Максимальная комплектность. По сути, такой котёл представляет собой мини-котельную, и к нему ничего не придётся докупать: современные аппараты уже снабжены расширительным баком нужного объёма, клапанами, арматурой и т. д. Такое устройство только нужно подключить к системе подачи газа и водоснабжения, а также к смонтированному дымоходу.
Экономическая выгода. Не придётся постоянно поддерживать высокую температуру воды в бойлере и тратить на это топливо: горячей вода становится именно тогда, когда это нужно.
Компактные удобные размеры. Двухконтурный котёл может стать идеальным решением для небольших домиков, ему намного проще найти подходящее место и возможность для подключения. Одноконтурной системе с бойлером желательно выделять особое помещение, оборудованное по всем требованиям пожарной безопасности.

Двухконтурный котёл – возможность оборудовать в своём доме независимый надёжный обогрев и при этом обеспечить всей семье необходимый уровень удобств. При этом по стоимости он обойдётся дешевле, чем покупка всего необходимого оборудования по отдельности и профессиональная установка. Это сделает покупку не только надёжной, но и выгодной.

Зонирование

Художники-оформители не советуют поддаваться веяниям моды и копировать дизайнерские идеи без учета габаритов, расположения и других нюансов. Перед началом планировки и расстановки мебели продумывают каждую деталь.
Есть несколько простых правил, которых советуют придерживаться мастера:

• Пусть в комнате будет естественного освещения. Для этого сносят лишние стены (кроме несущих).
• Если комнаты в квартире небольшие (12 кв м или 16 кв м), планировка кухни, совмещенной со столовой, станет правильным решением.
• Если вентиляционная система спланирована неправильным образом, запах еды будет распространяться в квартире.

Система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией

Владельцы собственных загородных домов знают, что отопление жилья – задача первостепенная и дорогостоящая, но она облегчается тем, что практически все существующие схемы отопления можно повторить самостоятельно, не прибегая к платным услугам профессионалов

Дом в один или два этажа – неважно, так как по закупкам и трудозатратам показатели увеличатся не в два раза, а меньше. Сэкономить еще немного поможет реализация схемы отопления с естественной циркуляцией (в быту ее называют просто – «гравитация» или «физика»), в которой не предполагается включение в работу циркуляционного насоса и сопутствующей фурнитуры. Тем более что схема обкатана десятилетиями, и за это время сбоев не показала, так как состоит из минимального количества узлов и деталей

Тем более что схема обкатана десятилетиями, и за это время сбоев не показала, так как состоит из минимального количества узлов и деталей.

Основные требования

Если система проектируется с учетом СНиПа, проблем с ней не возникнет. Но этого мало. Хорошо продуманная конфигурация отличается такими качествами:

1. Энергоэффективность (экономичность). Эта характеристика особо важна в климатических зонах с низкой среднегодовой температурой и продолжительным отопительным периодом. Поддержание комфортного микроклимата в доме – одна из основных статей расходов домовладельцев.
2. Надежность и отказоустойчивость. Остановка системы посреди отопительного сезона опасна для здоровья жильцов. А регулярные перепады температуры и длительное промерзание наносят зданию непоправимый ущерб.
3. Максимальная безопасность. Следует предусмотреть все возможные негативные сценарии и минимизировать риск их возникновения.
4. Автономность и простота эксплуатации. Продуманная система отопления должна обходиться без вмешательства человека как можно дольше.
5. Полная управляемость. В грамотно реализованной системе настройке поддается все. Даже микроклимат в каждом отдельном помещении.
6. Эстетичность и бесшумность. Наличие отопительных инженерных сетей в доме должна выдавать только температура в помещениях. А работу электронасоса хорошо слышно даже днем. И если это не исправить, жильцы перестанут спать ночами.

Однотрубная компоновка

Подобный вариант также прост в сборке и установке, поэтому его по силам смонтировать и самостоятельно. Он во многом повторяет самотечную систему, но отличается от нее наличием циркуляционного насоса – также имеется труба (но уже снабженная радиаторами отопления), котел и насос, который может быть как отдельным, так и интегрированным в котел. Именно насос и отвечает за круговорот воды в системе.

Оптимальной является замкнутая система, конструкция которой лишена расширительного бачка (отдельного), что облегчается наличием на рынке котлов с интегрированными бачками. Такое решение дает возможность предупредить образование очагов коррозии, что очень актуально, если на металле отсутствует антикоррозийное покрытие.

Работа схем с принудительной циркуляцией

Ускорить движение теплоносителя можно с помощью циркуляционных насосов

Для принудительного движения теплоносителя используют циркуляционные насосы.

Насос врезают в месте соединения «обратки» и котла — здесь теплоноситель уже охлаждён и насос работает в щадящем режиме. На выходе из нагревателя температура теплоносителя достигает 80 – 100 градусов, что резко снижает ресурс оборудования. В котлах со встроенным насосом всё подключено по правильной схеме.

Схема движения воды работает по следующему алгоритму:

1. После подачи питания включается насос и приводит в движение теплоноситель.
2. Котёл нагревает воду/антифриз, а давление, создаваемое насосом, выдавливает теплоноситель в контуры.
3. Горячая вода по трубам подаётся к радиаторам, где охлаждается, нагревает воздух и поступает в трубы «обратки».
4. Процесс переходит в циклическое состояние.

Разработаны и на практике применяют отличные друг от друга схемы разводок, оптимально подходящие для разных условий эксплуатации.

Двухтрубные схемы

Разница между однотрубным и двухтрубным подключением

При обустройстве больших зданий используют именно двухтрубную схему. Радиаторы подключают параллельно. По расположению подающих труб различают схемы с верхней и нижней разводкой.

Преимущества двухтрубки:

• не требует сложных расчётов и подбора диаметров труб;
• независимая регулировка теплоотдачи каждого радиатора, что позволяет устанавливать температуру в каждом помещении и экономить энергоресурсы;
• простая настройка и запуск в эксплуатацию;
• мощность насосов невелика;
• отсутствуют значимые потери давления в начале и конце контуров;
• температура теплоносителя примерно одинакова во всех радиаторах контура;
• перекрыв краны подачи и слива, батарею можно снять для замены или ремонта, не выключая всего отопления;
• минимальное гидравлическое сопротивление трубопроводов.

Недостатком считают повышенный расход труб (на подачу и обратку). Учитывая стоимость полипропиленовых труб, удобство в монтаже и ремонте, этим минусом можно пренебречь.

Схема со встречным движением теплоносителя — тупиковая

Тупиковая схема носит другое название — со встречным движением теплоносителя. Схема разделена на участки. По трубе от котла до самой дальней батареи поступает нагретый теплоноситель, который по обратной трубе возвращается в котёл. Популярность придаёт простота понимания, но требуется грамотный расчёт и настройка системы. Чем дальше от котла, тем тоньше должны быть трубы. После запуска проводят регулировку каждого радиатора отсекающими вентилями. Неправильная регулировка может привести к тому. Что весь теплоноситель будет проходить через один радиатор, остальные останутся холодными.

Петля Тихельмана работает при попутном движении теплоносителя

Петля Тихельмана работает при попутном движении теплоносителя. Разводку проводят трубами одного диаметра. Давление и температура теплоносителя в каждом из радиаторов одинакова, что упрощает балансировку. Регуляторами можно точно установить температуру в каждой отдельно взятой комнате.

Требования к схеме:

• Длина контура до 35 м.
• На протяженных участках используют трубы больших диаметров (40 – 60 мм) и не устанавливают терморегуляторы, так как они становятся бесполезны.
• Периметр длиной свыше 30 м делят на несколько зон и монтируют лучевую разводку. Её же называют коллекторной. Стоимость большего количества труб компенсируется их меньшим диаметром. Для «питания» одного радиатора достаточно трубы 16 мм.

Каждый радиатор в таком варианте легко отрегулировать на нужную теплоотдачу.

Однотрубные схемы

При однотрубной схеме последние радиаторы не получают достаточно тепла

Схемы однотрубного отопления оптимальны для одно- и двухэтажных зданий с числом батарей отопления в одном контуре до 5. Большее количество потребует точной настройки. Разветвления могут снижать давление в трубах и некоторые радиаторы не получат достаточного для нагрева теплоносителя.

Схемы позволяют осуществить верхнее или нижнее подключение. Во втором случае трубопровод можно скрыть под полом. Учитывают, что это немного снизит теплоотдачу радиаторов, так часть энергии расходуется на обогрев стяжки.

Однотрубные варианты делают с открытым или закрытым расширительным бачком.

К недостаткам схемы относят трудности при замене радиаторов. Для сохранения работоспособности на место снятой батареи сразу необходимо устанавливать перемычку, иначе настройка системы будет нарушена. По этой же причине между входом и выходом теплообменника монтируют байпасы из труб меньшего диаметра.

Одной из популярных схем является «ленинградка». Для подключения используют диагональную (перекрёстную) или боковую (одностороннюю) схемы.

Двухтрубная тупиковая система отопления: схемы и описание

Схемы отопления в жилых домах частного сектора домостроительства являются тупиковыми двухтрубными системами отопления, однотрубные применяются редко.

На практике существуют несколько вариантов схем. Каждая из них монтируется в соответствии с конкретными условиями жилого помещения.

Что из себя представляет

Система отопления, смонтированная таким образом, когда кольца, по которым проходит теплоноситель, не равны друг другу, называется тупиковой.

На рисунке приведена общая схема такой системы, где присутствуют два трубопровода:

1. C нагретым теплоносителем. Подающая магистраль, на схеме обозначена красным цветом.
2. C остывшим теплоносителем. Обратная магистраль, на схеме обозначена синим цветом.

Согласно данной схеме поток нагретого теплоносителя после выхода из газового котла протекает по подающему трубопроводу в направлении к радиаторной системе. При попадании в радиатор, в процессе прохождения сквозь него, нагретый поток теплоносителя отдает тепло. После охлаждения поток теплоносителя сразу уходит в обратную магистраль, двигаясь в направлении к газовому котлу.

Альтернативой тупиковой системе является попутная система отопления, но так называемая попутка имеет иную схему прохождения теплоносителя по системе.

Виды тупиковых систем

Вариантов таких систем существует два:

• горизонтальный, где применяется горизонтальная разводка трубопроводов;
• вертикальный, где пользуются вертикальной разводкой трубопроводов.

Горизонтальная схема

Согласно данной схеме трубопроводы, подающий и обратный, до момента присоединения к радиаторам располагаются горизонтально.

В этом случае диаметры трубопроводов одинаковы, и типоразмеры монтажных компонентов совпадают с диаметрами трубопроводов. Это существенно упрощает работы при монтаже данных систем и соответственно экономятся как средства, так и время.

При эксплуатации данной системы отопления температура теплоносителя на входе радиаторов примерно одинакова. Но существует недостаток. Дело в том, что при больших площадях и большой протяженности трубопроводов трудно отбалансировать отдельные радиаторы.

Разновидностью двухтрубной тупиковой горизонтальной системы, является схема с центральной магистралью

Важно знать, что такую разводку наиболее целесообразно монтировать в скрытом варианте или в пол при его бетонировании, или в стену под слой штукатурки. Тогда не будет нарушаться дизайн жилого помещения

Эта технология представляет собой, соединение без резиновых уплотнительных колец. Сам материал трубы является уплотнителем.

Однако при монтаже к радиаторам возникает проблема с пересечением трубопроводов, так как трубопроводы будут выступать из стяжки.

Важно знать, что решением данной проблемы является применение крестовины. При выходе к радиатору крестовина даёт возможность, не выходя за пределы монтажной плоскости, обойти магистральный трубопровод

Эта система даёт возможность подключать:

Подключаются эти контуры с применением смесительного модуля, который состоит из:

• насоса циркуляции, который придаёт динамику движения теплоносителю;
• вентиля смешения с датчиком температуры.

Этот модуль дает возможность работать контурам в независимом режиме от основной системы. В таком режиме они сами не оказывают влияние на работу общей системы.

Схема отопления в вертикальном исполнении

Эта схема используется в домах более одного этажа.

От газового котла одновременно происходит разделение на две ветви:

• первая проходит по первому этажу;
• вторая через в вертикальный стояк проходит по второму этажу.

Существуют определенные условия, обеспечивающие надежность и устойчивость работы плечевой схемы:

• количество радиаторов — на каждом этаже должно быть в пределах десяти штук;
• должны монтироваться трубопроводы с теми диаметрами, которые подходят к данной конкретной системе;
• должны монтироваться на каждом этаже двухэтажного дома, как на нижнем, так и на верхнем, вентили балансировки, имеющие автоматическую регулировку давления.

Дело в том, что вертикальную схему нельзя сделать так, чтобы теплоноситель проходил самотеком, когда движение исключительно под давлением горячего теплоносителя на холодный, поэтому необходимо применение насоса.

Схема двухтрубной тупиковой системы отопления достаточно распространена, так как проста при монтировании и ее несложно эксплуатировать. Данная схема достаточно экономична с финансовой точки зрения. В силу указанных причин частный сектор домовладений охотно ее применяет.

Практическая магия схемы Тихельмана

Это не совсем так. Прежде всего, уясним, что гидравлическое сопротивление трубопровода пропорционально его длине.

В обычной двухтрубной системе путь через первый радиатор является для теплоносителя кратчайшим, а через последний – самым долгим.

Соответственно, в первом случае среде приходится преодолевать минимальное гидравлическое сопротивление, а во втором – максимальное. Понятно, что жидкость течет, образно говоря, более охотно через ближайшие к котлу радиаторы, чем через отдаленные.

Чтобы уравновесить систему, предлагается «обратку» начинать от выходного патрубка первого радиатора, затем прокладывать ее до последнего, попутно подключая прочие радиаторы. И только после врезки от последнего радиатора обратная магистраль направляется к котлу. Это и есть схема Тихельмана.

Таким образом, двигаясь через любой радиатор, теплоноситель будет проходить путь одной и той же длины с равным гидравлическим сопротивлением. При этом объемы среды, протекающей через каждый прибор, как и теплоотдача, станут равными.

Отопление двухэтажного дома можно реализовать путем применения разных систем: однотрубной, двухтрубной, горизонтальной или вертикальной. Схема отопления 2-х этажного частного дома своими руками поможет вам правильно сделать все работы по монтажу.

Какую систему отопления называют ленинградкой, вы узнаете тут.

А в этой теме https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/chastnyx-domov-svoimi-rukami.html рассмотрим системы отопления частных домов своими руками: водяная, паровая, коллекторная и другие варианты. Обзор каждого типа отопления.

1 Естественная циркуляция нагретой воды по трубам – еще актуальна, но отходит в прошлое

Сейчас в проектах отопления частного двухэтажного дома уже не встретишь чертежей отопительных контуров, работающих без включения в схему циркуляционных насосов. Но еще не так давно обогрев частных домовладений с индивидуальным водяным отоплением осуществлялся исключительно благодаря естественному движению воды по трубам. В некоторых домах, построенных и оборудованных всем необходимым раньше, системы отопления с самотечной циркуляцией теплоносителя функционируют по сей день.

Система отопления с естественной циркуляцией постепенно отходит в прошлое

За счет чего движется жидкость в таких трубных контурах? Циркуляцию здесь обеспечивает разница в плотности воды с различной температурой. Горячая жидкость легче (меньше плотность), поэтому стремится вверх, более холодная – вниз. Нагретый котлом теплоноситель уходит по стояку наверх, на его смену приходит остывшая вода из обратного трубопровода. Это называется конвекцией, которая обеспечивает половину энергии, необходимой для осуществления естественной циркуляции.

Вторую половину движущей силы придает жидкости гравитация. Чтобы сила притяжения действовала эффективнее, горизонтальные трубы контура (лежаки) устанавливают с уклоном в сторону движения теплоносителя. Подающий трубопровод наклонен к радиаторам отопления, обратный лежак – к котлу. Кроме уклона труб в самотечном контуре большое значение для успешного осуществления циркуляции имеют такие факторы:

• положение котла относительно обратной трубы (чем ниже установлен агрегат, тем лучше);
• диаметр трубных коммуникаций (чем шире просвет трубопровода, тем ниже сопротивление);
• сечение внутренних отверстий в батареях (та же закономерность, что и для труб).

Соблюдение этих правил позволяет сделать эффективный самотечный контур в доме своими руками. Однако условия, которые необходимо соблюдать при монтаже системы с естественным движением теплоносителя, являются причиной таких ее недостатков:

• громоздкие трубы (обычно стальные) нельзя проложить скрыто, они всегда на виду;
• для котла необходимо делать углубленную площадку, что делает неудобным его обслуживание;
• необходимо поддерживать разницу между горячим и остывшим теплоносителем не менее 25 градусов;
• оптимальными батареями отопления, имеющими наибольший внутренний просвет и меньшую подверженность коррозии (при естественной циркуляции в теплоносителе много воздуха), являются чугунные (выбор невелик);
• большой объем теплоносителя и необходимость монтировать громоздкий расширительный бак открытого типа;
• сложно провести правильные теплотехнические расчеты для равномерного обогрева комнат.

Кроме того, самотечный контур не способен полноценно обогреть габаритные постройки. Эффективная естественная циркуляция возможна при длине лежаков до 45 м и площади до 180 м2 (в двухэтажном доме). Эти минусы делают самотечные контуры минимально востребованными у домовладельцев. Но все же остаются приверженцы отопительных гравитационных систем, аргументирующие свои предпочтения такими преимуществами самотечных контуров:

• независимость от бесперебойной подачи электричества;
• бесшумность движения жидкости по трубам;
• эффективность отопительной системы при эксплуатации твердотопливных котлов (высокая инерционность частично нивелирует частые и значительные температурные перепады).

Жидкость по трубам в таких системах движется за счет разницы плотности горячей и холодной воды

При монтаже гравитационных контуров применяются две схемы трубной разводки – однотрубная, когда теплоноситель от батарей отводится по той же трубе, что и подается, и двухтрубная, когда подача жидкости и ее отведение обратно к котлу осуществляется двумя коммуникациями. Для отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией применяются те же схемы разводки. На второй этаж теплоноситель подается по стояку, отходящему от котла, остывшая жидкость сверху отводится по обратной вертикальной трубе. Лежаки на обоих этажах присоединяются к стоякам согласно примененной схемы разводки отопительных коммуникаций.

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.