Варианты схем отопления двухэтажного дома с газовым котлом

Но это общий принцип. В зависимости от способа нагрева (газ, электричество и тд.), способа циркуляции, используемых систем обогрева, а также других характеристик водяное отопление подразделяется на множество видов. Именно эту тему мы и раскроем подробным образом в нашей статье.

Описание оборудования

Популярность автономных отопительных котлов на газе объясняется доступностью и дешевизной этого вида топлива. Сегодня многие посёлки и районы индивидуальной застройки имеют центральное газоснабжение, что даёт возможность домовладельцам полностью решить проблемы с обогревом строений. Использование природного газа позволяет сократить затраты на отопление частного дома в 2 раза по сравнению с твердотопливными установками.

Такая техника при условии использования качественного оборудования и правильного монтажа будет полностью безопасной в эксплуатации, а благодаря автоматике обеспечивается автономность работы отопительных установок. Если в прошлом эксплуатация газового теплогенератора представляла определённые сложности, то сегодня имеются надёжные котлы, которые позволяют полностью решить проблемы с теплом как на небольшой даче, так и в строении площадью 200−300 квадратных метров.

Описание оборудования

Схема отопления и водоснабжения от газового котла станет отличным выбором для частного дома с круглогодичным проживанием. Это наиболее экономичный вариант, который одновременно решит проблемы с горячей водой и обогревом. При этом стоимость такого оборудования с двумя контурами будет ниже, чем приобретение по отдельности газового котла и электрического бойлера.

Преимущества и недостатки водяных систем отопления

Для водяного отопления характерен ряд преимуществ:

  1. Возможность монтажа на любом этапе строительства частного дома. При необходимости разработать и смонтировать водяное отопление своими руками можно уже после вводы строения в эксплуатацию.
  2. Доступный теплоноситель. Отличаясь высокой теплопроводностью, вода имеет невысокую стоимость.
  3. Универсальность. Водяное отопление допускает использования котельного оборудования, работающего на различных видах топлива.
  4. Возможность выбора подходящего конструктивного исполнения. Разводка труб подбирается индивидуально в зависимости от квадратуры частного дома, возможностей и предпочтений владельцев.
  5. Возможность регулирования температуры в каждой комнате за счет установки специальных запорных клапанов.
Преимущества и недостатки водяных систем отопления

Схема разводки труб прорабатывается индивидуально

К недостаткам водяного отопления следует отнести:

  1. Низкий КПД.
  2. Неравномерный прогрев теплоносителя в трубопроводе.
  3. Необходимость установки расширительного бачка.
Преимущества и недостатки водяных систем отопления

Для расширительного бачка требуется место

Монтаж водяного отопления своими руками

Перед принятием решения о монтаже системы своими руками важно учесть следующее:

  • Поскольку работы по обустройству водяного отопления непосредственно касаются всего дома и его инженерных коммуникаций, желательно совместить эти мероприятия с капитальным ремонтом.
  • Если предполагается устанавливать котел на пол, для его монтажа обязательно потребуется отдельное помещение.
  • Место для котельной выбирается с учетом требованиям действующих стандартов – хорошо отапливается и имеет эффективную вентиляцию.
Монтаж водяного отопления своими руками

Общепринятый порядок монтажа системы отопления, а также ее подключения к котельному оборудованию учитывает множество сопутствующих факторов, требующих отдельного рассмотрения.

Особенности водяной отопительной системы и выбор циркуляционной схемы

ОС, где теплоноситель циркулирует естественно, по максимуму проста. В такой цепи вода нагревается в котле и по термодинамическим законам уходит в верхнем направлении по стояку. Добравшись до радиаторных элементов, теплоноситель отдает часть теплоэнергии, температурный режим его понижается. Под давлением разогретой остывшая вода спускается обратно в котел — и цикл повторяется.

Высококачественное насосное оборудование для ОС с принудительной циркуляцией должно соответствовать критериям:

  • энергосбережения;
  • простоты эксплуатации;
  • долговечности.

Мощность определяется размерами жилья, которое требуется нагреть.

На заметку!

К примеру, чтобы отопить 250 м², требуется циркуляционный насос с показателем 3,5 м³/ч и напором 0,4 атм.

Помимо этого, на выбор насоса влияют расчеты из проекта отопительной схемы. Это:

  • материал трубопроводной системы, применяемый для монтажа;
  • диаметр труб;
  • общая длина системы;
  • число обогревателей;
  • вид носителя тепла.

Самостоятельный выбор насосного оборудования может оказаться сложным, поэтому рекомендовано проконсультироваться с экспертом.

Принудительная и естественная циркуляция в системе водяного отопления

Возможно, Вас заинтересует информация-расчет отопления по площади помещения калькулятор

В системе отопления с естественной циркуляцией теплоноситель для системы отопления двигается по трубам за счет разницы в физических характеристиках жидкостей. Происходит это следующим образом: вода, выйдя из котла, имеет очень высокую температуру и малую плотность. За счет теплового расширения она проходит по подающей трубе и проталкивает перед собой ту жидкость, которая отдала свою энергию в радиаторы, охладилась и стала менее плотной. Таким образом, за счет различия физических характеристик воды в «подаче» и «обратке» возникает разница давления, которая и поддерживает естественную циркуляцию теплоносителя в магистралях.

Принудительная и естественная циркуляция в системе водяного отопления

Принципиальная схема системы с естественной циркуляцией

Читайте также:  Двухконтурный жидкостный котел: дизельный и на отработанном масле

Главными достоинством подобной системы является независимость от электросети – подключаемый к ней насос в данной схеме отсутствует. Следовательно, при отключении энергии отопление в доме будет функционировать так, как следует. Это особенно важно для тех коттеджей, которые располагаются в удаленных и труднодоступных районах, где по тем или иным причинам часто случаются перебои с электричеством.

Возможно, Вас заинтересует информация-конвектор отопления

Принудительная и естественная циркуляция в системе водяного отопления

Еще одним преимуществом естественной циркуляции теплоносителя называют простоту. Но это утверждение можно считать спорным. С одной стороны, это правда – насос в схеме отсутствует, система проще и, следовательно, надежнее – меньшее количество элементов означает меньшее количество потенциальных поломок и выходов из строя. С другой стороны, при обустройстве отопления с естественной циркуляцией теплоносителя необходим сложный гидравлический расчет количества секций радиаторов отопления (калькулятор) подающей и отводящей линий.

Естественная циркуляция воды

Важно! Следует понимать, что обустраивать подобную систему обогрева жилья имеет смысл только в том случае, когда общая площадь всех комнат меньше 150 м2. В противном случае протяженность труб будет излишне высокой, а обеспечить приемлемую циркуляцию теплоносителя в них без использования насоса нереально.

Принудительная и естественная циркуляция в системе водяного отопления

Полной противоположностью является система отопления с принудительной циркуляцией. Здесь давление теплоносителю сообщает насос, подключаемый к электросети. Это позволяет создать эффективный обогрев коттеджа в условиях большой протяженности подающей и обратной линий. Кроме того, наличие насоса упрощает гидравлический расчет трубопроводов и лишает вас необходимости прокладывать их под уклоном.

Система отопления с принудительной циркуляцией

Но за этими преимуществами следуют и свои недостатки системы отопления с принудительной циркуляцией. Первый – зависимость схемы от наличия электроэнергии. При отключении последней эффективность обогрева помещения может заметно снизиться. Исправить проблему поможет установка резервного генератора или аккумуляторов. Второй недостаток – наличие в схеме сложного технического устройства, которое при определенных условиях может выйти из строя. При прочих равных система с принудительной циркуляцией менее надежна, чем схема с естественным движением теплоносителя. Выбор из этих двух вариантов остается за вами.                                                                                                                                  «О том, как устроено индивидуальное отопление в квартире, Вы можете прочитать в нашей статье».

Принудительная и естественная циркуляция в системе водяного отопления

Установка циркуляционного насоса

Варианты подключения оборудования

Существует две основных схемы: одно- и двухтрубная. Оба варианта подразделяются на систему с вертикальными стояками и горизонтальными магистралями.

Применяется также лучевая разводка — в ней каждый радиатор подключается отдельно к централизованному коллектору. Поскольку в такой системе теплопровод монтируется в пол (дополнительный источник отопления), она не нарушает дизайнерскую концепцию помещения.

Существуют такие виды подключения отопительных приборов:

  • боковое;
  • нижнее;
  • диагональное.
Варианты подключения оборудования

В первых двух вариантах трубы для подачи и отвода теплоносителя подключаются с одной ее стороны — соответственно сбоку или снизу. При диагональном — с противоположных и на разных уровнях. Последний тип присоединения гарантирует наименьшие теплопотери.

Нижнее подключение не рекомендуется использовать в схемах с естественной циркуляцией.

При боковом присоединении следует применять небольшие радиаторы (максимум 6 секций). При диагональном таких ограничений нет.

Открытые и закрытые системы

В открытых системах в качестве расширительного бака применяется самая простая емкость, которая сообщается с атмосферой. Она устанавливается в наивысшей точке контура, поэтому попутно играет роль воздухоотводчика. Преимущества данной схемы:

  • дешевизна;
  • простота конструкции.

Недостатки:

  • Значительные теплопотери.
  • Теплоноситель испаряется (постоянно приходится подливать).
  • В рабочей среде растворяется воздух, поэтому систему часто приходится развоздушивать, к тому же коррозия труб протекает более интенсивно.
  • При избыточном давлении хотя бы в 1 атм (при использовании циркуляционного насоса) открытый бак пришлось бы поднимать на высоту 10 м.
Открытые и закрытые системы

Расширительный бак для отопления закрытого типа

Читайте также:  Как своими руками сделать отопление для гаража из газовой горелки?

В закрытой системе применяют герметичный бак с резиновой мембраной, которая подпирается сжатым воздухом. Такой резервуар можно устанавливать где будет удобно. А вот в самой верхней точке системы придется установить автоматический воздухоотводчик.

По перечню достоинств и недостатков закрытая система противоположна открытой: обходится дороже и сложнее в монтаже, но зато не требует никакого обслуживания и может работать с любым циркуляционным насосом. Только необходимо следить за давлением сжатого воздуха и при необходимости подкачивать его насосом.

Организация отопления требует особого внимания, ведь от правильного монтажа зависит энергоэффективность всей системы. Рассмотрим схемы подключения радиаторов отопления и рекомендации по выбору места их установки.

Требования СНИП к котельной в частном доме изложены в этом материале.

Материалы

Какими материалами лучше монтировать отопление частного дома, горячее водоснабжение и разводку холодной воды?

Условия эксплуатации

Материалы

Отопление и водоснабжение дома с автономным нагревом воды эксплуатируются в тепличных с точки зрения нагрузок условиях:

  • Давление в контуре ГВС равно давлению в магистрали холодного водоснабжения и обычно варьируется от 2 до 6-7 кгс/см2;
  • В системе отопления давление еще ниже — 1,5 — 2,5 атмосферы;

Типичное давление в автономном отопительном контуре

  • Гидроударов нет, и при минимальной вменяемости владельца дома быть не может;
  • Как и отопление дома, водоснабжение не нагревается свыше 75 градусов.
Материалы

Выводы? И трубы, и отопительные приборы можно подбирать без учета запаса прочности на случай форс-мажорных обстоятельств, ориентируясь только  на штатные параметры работы.

Трубы

Какими трубами лучше монтировать водоснабжение — отопление дома своими руками?

С точки зрения автора, наилучший выбор — полипропилен. На холодной воде используются трубы без армирования с рабочим давлением PN 10 и выше, на ГВС и отоплении — армированные алюминием или фиброй с номинальным давлением PN 20 — PN 25.

Материалы

Водоснабжение — отопление в доме из бруса смонтировано полипропиленовыми трубами

Обратите внимание: армирование необходимо не столько для увеличения прочности по отношению к гидростатическому давлению (она и так избыточна), сколько для уменьшения удлинения трубопровода при нагреве. У неармированного полипропилена оно в 13 раз выше, чем у стали, у армированного алюминиевой фольгой — только в 3 раза.

Как сделать водоснабжение и отопление дома из полипропиленовых труб (см. Монтаж системы водоснабжения из полипропиленновых труб)? Они соединяются низкотемпературной пайкой с помощью паяльника с тефлоновыми насадками.

Инструкция по монтажу соединения довольно проста:

Материалы
  1. Установите насадку соответствующего трубе размера;
  2. Разогрейте паяльник до рабочих 260 градусов;
  3. Если используете армированную алюминием трубу — зачистите армирование в области пайки шейвером. Зачистка позволит фитингу свариться с внутренней полимерной оболочкой трубы и исключит ее расслоение из-за коррозии алюминия;

Зачистка шейвером алюминиевого армирования

  1. Наденьте фитинг на насадку и одновременно вставьте в нее с другой стороны трубу;
  2. Через 5 секунд (для диаметра 16-20 мм) снимите детали с насадки, соедините их поступательным движением и зафиксируйте;
  3. Как только расплав пластика схватится — можно переходить к следующему соединению.

Монтаж фитингового соединения на полипропилене

Материалы

Отопительные приборы

В качестве отопительных приборов мы рекомендуем использовать алюминиевые секционные радиаторы. Они совмещают великолепную теплоотдачу на секцию (при стандартном размере в 500 мм по осям коллекторов — до 205 ватт) с очень демократичной стоимостью (от 240 рублей).

Эти недорогие отопительные приборы обладают великолепной теплоотдачей

Материалы

Расчет

Решив проводить все ремонтные работы своими руками, необходимо самостоятельно осуществить проектирование отопительной системы и ее расчет.

Однако нужно следовать определенной инструкции:

  • Чтобы правильно рассчитать нужную мощность отопительной системы для загородного дома, необходимо учитывать все возможные факторы. Прежде всего, надо обратить внимание на то, в какой климатической зоне расположен дом. Далее важно рассчитать, какая мощность имеется у источника теплоэнергии, а также понять, каков объем потерь тепла.
  • Стоит учесть объем помещений, которые будут отапливаться, и их площадь.
  • Далее следует рассчитать необходимое количество устанавливаемых радиаторов, а также их размер. Сюда входит и утепление всех ограждающих конструкций.
  • Когда для каждого помещения определено необходимое количество тепла, можно проводить выбор типа обогревательных приборов, а также заняться их расчетами. Проще всего проводить расчеты, касаемые электронагревательных элементов, электрическая мощность которых практически равна тепловой энергии.
  • Если теплоноситель жидкий, все намного сложнее. Тепловая мощность водяных батарей определяется количеством теплоты, которую батареи могут отдать окружающей среде. Существует много факторов, которые влияют на данное значение. Это длина линии, температура самого теплоносителя, интенсивность конвекции воздуха, а также скорость потока теплоносителя. Например, если потери тепла в доме становятся равны восьми киловаттам в час, то будет достаточно закупить до восьмидесяти радиаторов, а затем равномерно разместить их по всему дому. Устанавливать их нужно на контактирующих с улицей стенах. Тепловую мощность необходимо разделить пропорционально имеющимся теплопотерям, а не всей кубатуре комнаты.
Читайте также:  Как облагородить домашний интерьер: учимся делать камины своими руками

Производители батарей указывают приблизительное значение (Ватт), которое приходится на одну секцию. Обычно оно варьируется в диапазоне от 100 до 250 ватт.

  • Нужно рассчитать установку радиаторов так, чтобы температура в гостиной и кухне была не менее 18 градусов, в спальных помещениях – до 22 градусов, а в детской комнате – до 24 градусов.
  • Для каждого устанавливающегося радиатора необходима обвязка. Вот поэтому все секции ставятся очень плотно с целью экономии арматуры трубопровода.
  • Самое простое решение в расчете – поделить число батарей для комнаты на количество оконных проемов в ней. Однако не всегда достаточно будет установить радиаторы под подоконниками, можно в дополнение сделать монтаж некоторых нагревательных приборов в местах отдыха или работы. Система отопления должна покрывать все потери тепла в доме, помимо этого, должен быть еще и запас до 25 процентов. Запас делается для того, чтобы отопление не работало на износ, он используется только во внештатных ситуациях.

Но если посмотреть на вопрос с другой стороны и разместить батареи по всему периметру помещения, обогрев будет более равномерным и эффективным. Поэтому нужно искать компромиссное решение между эффективностью и экономией.

  • Работа по расчету газовых котлов является самой тяжелой частью проекта. Ведь это не только правильный подбор нужной мощности, но и грамотная организация вывода сгораемых продуктов. Чтобы можно было регулировать скорость тяги, специалисты рекомендуют установить автоматические шиберы, а также дымососы- вентиляторы. Если имеются остатки тепла, то их можно собирать при помощи экономайзера, который включен в цепь из обратного тока. А вот забор воздуха горения можно делать с улицы, а не в котельной.
  • Система отопления, работающая на жидком теплообменнике, тоже имеет свои особенности. Тут нужно спроектировать уровневую схему трассировки трубопровода. При этом в обязательном порядке следует определить общее состояние водоизмещения системы. Также стоить компенсировать расширение теплоносителя при помощи изготовления расширительного бака. После надо определить нужную скорость циркуляции.
  • В комнате обязательно должно быть окно. Его площадь рассчитывается умножением объема самой котельной на коэффициент 0, 003. Оно не только обеспечит естественное освещение, но и защитит от взрыва в случае утечки газа. Для той же цели двери в котельную ставятся так, чтобы была возможность открывать их только наружу.

Если качественно выполнить обвязку котельной, то можно обеспечить доступ ко всем отопительным приборам. Только в этом случае можно будет спокойно пользоваться отопительной системой.

Составляющие отопительной системы

Для устройства отопления двухэтажного дома потребуются все те же элементы, что и в одноэтажном варианте:

  • котел, в зависимости от типа – с дымоходом или без (устройство дымохода для твердотопливного котла);
  • расширительный бачок;
  • насос (установка насоса в систему отопления частного дома);
  • распределительный коллектор;
  • управляющая автоматика (виды автоматики для газовых котлов отопления);
  • отопительные приборы (батареи, теплые полы, все вместе);
  • трубы и арматура для них;
  • дополнительное оборудование: стабилизатор напряжения (что такое стабилизаторы напряжения для котлов отопления), вентиляция и т.д.

Чтобы сделать схемы отопления частного двухэтажного дома своими руками нужно знать, что они подразделяются по нескольким признакам: с естественной и принудительной циркуляцией, с верхней и нижней разводкой, вертикальной и горизонтальной, а также по количеству направлений: однотрубная, двухтрубная, лучевая (коллекторная). Если кроме отопления котел отвечает за поставку горячей воды, добавляется еще один контур – ГВС.