Большинство загородных домов самостоятельной постройки отличаются наличием второго этажа или мансарды. Поэтому система отопления двухэтажного частного дома должна обогревать больший объем воздуха, компенсировать увеличившиеся теплопотери через стены и кровлю здания.
Исходя из этого, отопление 2-этажного дома отличается более сложной схемой, поэтому к проектированию и монтажу должен допускаться только квалифицированный опытный мастер.
Выбор отопления для двухэтажного дома
На самом деле этот вопрос решается довольно просто. В большинстве случаев отопление двухэтажного, да и любого другого дома проектируется так, чтобы использовать наиболее дешевое и доступное в районе топлива. Мало кто отказывается от установки газового котла, имея доступ к магистральному газопроводу. Также никто не будет устанавливать дорогой в эксплуатации электрокотел, если есть возможность недорого закупать альтернативное топливо.
Обращаем внимание! Проектирование системы отопления двухэтажного дома необходимо начинать с определения доступных видов топлива или альтернативных источников энергии с обязательным экономическим анализом. Только сравнив расходы на монтаж и дальнейшую эксплуатацию, можно выбрать наиболее выгодный вариант.
Газовое
Газовое отопление — наиболее эффективная система для двухэтажного дома. Этот вид топлива (природный и сжиженный газ) обладает лучшей теплотворностью (энергоемкостью). При подключении к магистрали не требует организации мест хранения, а газгольдер просто устанавливается в основном подземным способом, поэтому не мешает на участке.
Кроме того, котельное газовое оборудование отличается высокой степенью автоматизации, поэтому установить или изменить температуру в двухэтажном доме или отдельных комнатах, будет гораздо проще. Стоит учитывать и то, что большинство котлов сейчас выпускают в двухконтурном исполнении. Благодаря этому удается и обогреть здание, и организовать горячее водоснабжение.
Важно! Но существует и существенный минус такого варианта для отопления 2-этажного частного дома, находящихся далеко от газовых магистралей. Стоимость прокладки газопровода и подключения будет высока. Поэтому подобную систему используют в основном в домах, расположенных в газифицированных населенных пунктах.
Электрическое
Электрическое отопление коттеджа может использоваться в качестве основной или вспомогательной системы. Котлы этого типа не требует обустройства дымохода, к помещениям, в которых они монтируются, не предъявляются такие жесткие требования как для газового оборудования.
Но стоит учитывать тот факт, что для здания площадью около 200 квадратов потребуется установка котла мощностью не менее 20 кВт. В связи с этим возникают следующие проблемы:
- Необходимо увеличить лимит, установленный энергопоставщиком.
- Чаще всего потребуется прокладка новой выделенной проводки, в том числе и трехфазной.
- Расход электроэнергии будет довольно высоким при постоянной работе котлов.
Обращаем внимание! Эксплуатация электрического отопления обходится существенно дороже по сравнению с системами, укомплектованными газовыми котлами.
На альтернативном топливе
Применение энергии ветра, солнца еще не настолько развито, чтобы можно было учитывать эти источники альтернативным топливом для систем отопления. Единственный реально реализуемый вариант для 2-х этажного дома — геотермальное отопление с тепловым насосом. Но такой вариант требует существенных начальных затрат, которые будут окупаться не менее 10–20 лет в зависимости от типа оборудования и особенностей здания.
К условно альтернативным можно отнести твердое и жидкое топливо. В связи со значительным подорожанием нефтепродуктов второй вариант реализуется все реже. А вот привычные дрова и уголь все так же остаются лидером по применению, особенно в негазифицированных регионах.
Интересен опыт реализации систем отопления двухэтажного частного дома с применением пеллетных котлов. Такое котельное оборудование отличается повышенной степенью автоматизации, более современные модели оборудуются погрузчиками для пеллет. Поэтому постоянный надзор, как за другими твердотопливными котлами, не требуется.
Обращаем внимание! Отопление на пеллетных котлах будет выгодно только в тех регионах, где и производится этот тип топлива. При доставке пеллет из других областей эксплуатационные расходы существенно возрастают.
Водяной контур
Водяное отопление — одна из наиболее распространенных в частных домостроениях систем отопления. От грамотного расчета и монтажа водяного контура, комплектации котельным оборудованием и тепловыми приборами зависит эффективность отопления для двухэтажного коттеджа.
Для таких построек характерна увеличенная протяженность контуров, установка большего числа отопительных приборов. В связи с этим любая ошибка при проектировании или монтажных работах приводит к тому, что система будет работать нестабильно или в разных помещениях будут существенные перепады температуры.
Проектирование водяного контура лучше всего проводить параллельно с разработкой проекта на самого дома. В этом случае можно будет подкорректировать планировку, поменять материалы или улучшить утепление стен и перекрытий.
Обращаем внимание! Именно комплексный подход к проектированию позволит получить наиболее эффективную систему коммуникаций и сократить будущие расходы на обогрев дома.
Особенности проектирования
В простейшем случае расчет отопления в частном доме выполняют на основе табличных показателей для различных параметров. Основное значение имеют площадь и объем помещений, применяемые стеновые материалы (степень теплоизоляции здания), планировка комнат, от которой зависит схема разводки труб. Даже наличие окон и того, на какую сторону они выходят, может внести коррективы в расчетные показатели системы отопления.
Чаще всего при любительском проектировании используют следующие справочные данные:
- Мощность котельного оборудования и тепловых приборов принимают из расчета 1 кВт на квадрат площади при стандартной высоте перекрытий.
- В зависимости от степени утепления стен принимают следующие показатели: при хорошей теплоизоляции достаточно 20 Вт на м3 объема, при средней — 30 Вт/ м3, для слабой — 40 Вт/ м3, ну и в совсем плохих случаях — 50 Вт/ м3.
- Наличие более 2 северных окон требует применения коэффициента 1,3, если они выходят на юг или восток — 1,2, а для каждого северного или западного проема используют значение 1,1.
Важно! Это только простейшие данные для расчета, профессиональное проектирование отопления 2 х этажного частного дома требует учета и анализа гораздо большего числа параметров. Поэтому не стоит самостоятельно экспериментировать в этом направлении.
Система теплого пола
Водяной теплый пол может применяться в качестве основной или вспомогательной системы отопления. Для отдельных комнат и каждого этажа укладывается отдельными контурами, которые подключаются к котлу через коллектор. Это дает возможность регулировать температуру в отдельных помещениях независимо от других.
Обычно контуры укладываются на теплоизоляцию в слой стяжки, это снижает потери тепловой энергии. Отметим, что в качестве напольного покрытия для теплого водяного пола могут практически любые материалы — плитка, линолеум, ковролин, паркет, ламинат и другие. Это связано со сравнительно невысокой температурой теплоносителя.
Важно! Для укладки теплого пола применяют медные, металлопластиковые или полиэтиленовые (из сшитого полиэтилена) трубы. Следует помнить, что лучше не стыковать трубы в контуре, а укладывать целым сегментом, это повышает надежность и срок службы системы.
Радиаторное отопление
Этот тип отопления традиционен и не собирается сдавать свои позиции теплым полам, воздушным каналам. Это связано с высокой эффективностью работы системы, возможностью отапливать большие площади минимальным количеством радиаторов, так как есть значительный выбор по тепловой мощности.
Что касается дизайна, то с этим также нет проблем, какой радиатор нужен (с учетом интерьера комнаты), такой и можно приобрести. Высокие и низкие, с различными типами подводки, разнообразные по внешнему виду и материалам.
Отметим! В частных домах можно применять любые типы радиаторов. В этом главное преимущество автономных систем от отопления многоквартирных домов. Поэтому можно выбирать исходя исключительно из внешнего вида и теплотехнических характеристик.
Виды радиаторов
Наибольшее применение получили следующие типы радиаторов:
Чугунные
Стандартные батареи, отличающиеся высокой тепловой инерцией. Даже при отключенном котле такие радиаторы остывают дольше. Правда, на нагрев также требуется больше времени.
Обладают наибольшим сроком службы (до 50 лет), но отличаются значительным весом, поэтому к вопросу крепления на стены следует подходить с особым вниманием.
Если не нравится внешний вид, чугунных радиаторов, то сейчас можно выбрать такие батареи в новом, довольно приличном дизайне.
Стальные
Трубчатые или панельные отличаются высокой тепловой отдачей и низкой инерцией, то есть, греются гораздо быстрей чугунных.
Способны работать при давлении от 6 до 15 атмосфер в зависимости от модификации, что вполне подходит для отопления 2-этажных зданий. Рабочая температура может достигать 110–120 градусов.
Алюминиевые
Самые легкие радиаторы, которые можно крепить к любым стенам стандартными кронштейнами. Обладают максимальной теплоотдачей среди всех других типов водяных радиаторов. Рабочее давление не должно превышать 6–16 атмосфер, а температура 110 градусов.
Обращаем внимание! Средний срок службы обычно не превышает 15 лет и применение в системах отопления многоквартирных домов не рекомендуется.
Биметаллические
Комбинация стальных и алюминиевых радиаторов. Считаются наиболее надежными и производительными тепловыми приборами. Способны выдерживать повышенное давление (20–50, а отдельные модели до 100 атмосфер) и гидравлические удары. Допускается эксплуатация при температуре теплоносителя до 130 градусов. Единственный минус — высокая стоимость.
Важно! При выборе радиаторов следует учитывать особенности и характеристики самой системы. Поэтому будет лучше, если выбирать их будет специалист, разрабатывающий проект с учетом пожеланий владельца по дизайну.
Выбор материала труб разводки
Большое значение имеет и выбор труб для монтажа системы. Производители предлагают следующие варианты:
Стальные
Наиболее надежные трубы, способные выдерживать высокое давление и температуру, могут применяться в паровом отоплении. Монтируют обычно при помощи газосварки.
Основной недостаток — низкая устойчивость к коррозии. От него можно избавиться, применяя нержавеющие или оцинкованные трубы, которые соединяют при помощи резьбовых фитингов.
Обращаем внимание! Стальные трубы нельзя применять для подсоединения алюминиевых радиаторов.
Медные
Наиболее дорогой вариант, отличающийся долговечностью. Могут применяться в системах с различными типами радиаторов, соединяются пайкой (сваркой), применение обжимных фитингов в отоплении нежелательно.
Полимерные
Наиболее применяемый сейчас тип труб. Отличаются устойчивостью к коррозии, способны выдерживать давление, характерных для автономного отопления.
Соединяются при помощи пайки, монтаж довольно прост, но следует уделять внимание нормативному количеству точек крепления, в противном случае возможна деформация.
Обращаем внимание! Для системы подходят только армированные алюминиевой фольгой полипропиленовые трубы, способные выдерживать высокие температуры. При выборе труб следует учитывать особенности системы, то есть, на какое давление и температуру отопление рассчитано. Сначала стоит проанализировать эти значения, только потом выбирать исходя из цены.
Схема разводки
Как и для одноэтажных зданий традиционно применяют одно- или двухтрубную, коллекторную (лучевую) разводки, а сами системы условно делят на два типа:
- Одноконтурная — отвечает только за отопление, она позволяет поддерживать заданную температуру во всех помещениях.
- Двухконтурная — более совершенная система, обеспечивающая не только работу отопления, но и организацию горячего водоснабжения.
Важно! Как сделать лучше, решать только владельцу дома. Обращаем внимание — двухконтурная система более удобна, но в летний период такой котел будет потреблять не менее 25% топлива. Кроме того, такой вариант подходит только для газового и электрического котельного оборудования. Для твердотопливных котлов такая схема не подходит, для них лучше использовать одноконтурную систему.
Преимущества принудительной циркуляции теплоносителя
В таких системах движение теплоносителя по водяному контуру обеспечивается специальным циркулярным насосом. Это малогабаритное устройство, которое монтируется непосредственно у котла. Отмечают следующие преимущества такого решения для двухэтажных коттеджей:
- Возможность применять трубы меньшего диаметра, что снижает расходы на обустройство системы.
- Нет особой необходимости выдерживать уклоны труб, теплоноситель будет циркулировать за счет давления, создаваемого насосом.
- Не имеет значения высота здания, под любые значения подбирается насос определенной мощности.
- Не играет роли протяженность водяного контура, циркулярный насос все равно продавит весь объем воды или антифриза.
- Увеличенная скорость циркуляции теплоносителя позволяет сократить время прогрева дома.
Важно! Основной недостаток — энергозависимость подобных систем. При отключении электричества отопление не будет работать. Поэтому при монтаже все-таки стоит соблюдать нормативные уклоны труб, чтобы обеспечить минимальную циркуляцию теплоносителя по естественной схеме.
Особенности проектирования системы с гравитационной циркуляцией
Системы с гравитационной (естественной) циркуляцией не требует постоянного подключения к электросети. Теплоноситель, выдавливаемый в верхнюю точку за счет разницы температуры на подаче и обратке, поступает к радиаторам самотеком под действием собственного веса.
Чтобы добиться устойчивой циркуляции, при проектировании следует учитывать следующие моменты:
- Необходимо применять трубы большего диаметра, чтобы компенсировать низкую скорость движения теплоносителя.
- Важно соблюдать уклоны при монтаже труб. Нормативное значение — 5 мм на погонный метр. Контруклоны, значительные перепады приводят к образованию воздушных пробок, блокирующих циркуляцию. Избавится от них будет сложно.
Обращаем внимание! Для систем с естественной циркуляцией особую важность имеет грамотное проектирование и гидравлический расчет всех участков сети. Разработкой проекта должен заниматься только квалифицированный специалист.
Какие котлы приемлемы к отоплению с помощью водяного контура
Для работы в системах такого типа подходят одно- и двухконтурные котлы, работающие на различных типах топлива. Если классифицировать их по востребованности, то можно составить следующий рейтинг:
Твердотопливные
Не очень удобные в эксплуатации, но количество установок велико, так как нет возможности газификации населенных пунктов.
Газовые
Второй по популярности вариант. Практически все загородные дома в газифицированных поселениях отапливаются именно этими котлами. Доля твердотопливных и других типов в таких населенных пунктов крайне мала.
Электрические
В основном используются только в качестве вспомогательного источника тепла.
Жидкотопливные
Применяют все реже, что связано с повышением стоимости нефтепродуктов, использующихся в качестве топлива.
Доля тепловых насосов, использующихся в системах геотермального отопления еще крайне мала, но постепенно это процент увеличивается.
Дополнительное оборудование
Для нормального функционирования системы потребуется и установка дополнительного оборудования:
- Циркуляционный насос для систем с принудительной циркуляцией.
- Расширительный бак в верхней точке, имеющий непосредственную связь с атмосферой, для систем с естественной циркуляцией.
- Устройства для стравливания воздуха на радиаторах, запорная арматура, приборы для балансировки контура.
- Термодатчики, позволяющие организовать отопление в зависимости от температуры в помещении и на улице.
Важно! При использовании контроллеров и исполнительной запорной арматуры с электромеханическим приводом можно создать полностью автоматизированную систему отопления. Обычно она реализуется при установке газовых или электрических котлов. Такое решение практически исключает участие человека в управлении режимами работы отопления.
Электрическое отопление дома
Электрическое отопление можно организовать и без установки котла, в этом случае в качестве нагревающих элементов выступают отдельные тепловые устройства и приборы. Наибольшее применение получили:
Греющий кабель резистивного и саморегулирующегося типа
Первый стоит дешевле, но необходимо учитывать, что он отдает тепло равномерно по всей длине. Из-за этого может возникнуть перегрев на отдельных участках. Кроме того, такой кабель нельзя резать, уменьшая его длину.
Саморегулирующийся таких недостатков лишен — он сам меняет температуру в зависимости от внешних условий, имеется возможность менять длину линии. Но стоит такой материал существенно дороже.
Нагревающие маты
По сути, это греющий кабель, уложенный и закрепленный на специальной подложке. Применение этого материала существенно упрощает монтаж.
Потребуется приобрести мат соответствующей площади, раскатать и подключить.
ИК нагревательная пленка
Этот вариант подойдет под большинство напольных покрытий. Главный плюс — минимальная толщина. Представляет собой карбоновые элементы, запаянные в двухстороннюю пленку. Укладывается как простые греющие маты.
Обращаем внимание! Инфракрасную нагревательную пленку нельзя располагать под габаритной мебелью, обязательно перегорит.
Электрические конвекторы
Тепловые электроприборы для локального отопления в отдельных комнатах. Устанавливаются на пол или вешаются на стену. Отличаются высокой эффективностью, обеспечены системами защиты от перегрева, опрокидывания.
Обогрев обеспечивается за счет создания конвекционных воздушных потоков и прямого излучения тепла с наружной поверхности.
Обращаем внимание! Для устройств большой мощности потребуется провести отдельную проводку.
ИК-обогреватели
Мобильные устройства, не нагревающие воздух в помещении, а передающие тепло непосредственно на поверхность предметов, находящихся в зоне действия. Человек чувствует тепло под воздействием ИК-лучей, а предметы мебели, стены после нагревания сами становятся источниками теплового излучения.
Все электроприборы довольно эффективны, но следуют понимать, что их применение приводит к существенному повышению потребления электроэнергии. Поэтому они применяются в основном в качестве дополнительных отопительных устройств.
Хороший результат они показывают и в загородных домах, в которых не предусмотрено постоянное проживание. Например, на даче, которую посещают только по праздникам, вполне можно обойтись подобными устройствами.
Как правильно организовать отопление 2-этажного дома
Учитывая возросшую протяженность водяных контуров, высоту здания, особое внимание должно уделяться гидравлическим расчетам, подбору котельного оборудования и тепловых устройств. То есть — этапу проектирования. Любая ошибка приведет к тому, что система будет работать некорректно, а владелец дома станет мерзнуть.
Если отопление требуется исключительно как временное, то вполне можно обойтись и электрическими обогревателями различных типов. Но их подбором и установкой должен заниматься квалифицированный мастер, способный обеспечить пожаро- и электробезопасность таких систем.
Источник статьи и рейтинг оборудования: https://www.roofkey.ru/blog/otoplenie-doma/sistema-otopleniya-dvukhetazhnogo-doma/
