Schemat ogrzewania z kotła gazowego w domu dwupiętrowym: przegląd i porównanie najlepszych schematów ogrzewania
Budujesz nowy lub remontujesz stary dom i doszło do systemu ogrzewania? Nie wiesz, jaki typ rozdzielacza wybrać? Prawidłowo opracowany schemat ogrzewania z kotła gazowego w domu dwupiętrowym to gwarancja nie tylko ciepła i komfortu zimą, ale także niezawodnej pracy urządzenia.
Profesjonalny projekt ogrzewania uwzględnia wiele czynników – od klimatu i możliwości finansowych, po konieczność precyzyjnej regulacji i kwestie estetyczne. W tym artykule szczegółowo przeanalizujemy wszystkie możliwe typy systemów grzewczych, przedstawimy i porównamy gotowe schematy z najlepszym zestawem parametrów dla różnych przypadków oraz wskażemy możliwości ich modyfikacji.
Spis treści artykułu:
Rodzaje prywatnych gazowych systemów grzewczych
Istnieje wiele parametrów określających typ systemu grzewczego, wybór kotła gazowego jako głównego generatora ciepła to tylko pierwszy krok. Można zorganizować obieg grzewczy łącząc wszystkie urządzenia jedną rurą lub poprowadzić oddzielne linie zasilania i powrotu.
Również struktura systemu zależy od używanych urządzeń grzewczych, typu naczynia wzbiorczego, układu i powierzchni domu. Ponadto można podzielić system na kilka oddzielnych obiegów i przewidzieć możliwość naturalnej cyrkulacji na wypadek przerwy w dostawie prądu i wiele innych.

Wszystkie możliwości, zalety i wady każdego typu systemów omówimy szczegółowo poniżej.
Schematy podłączenia jedno- i dwururowe
W ramach tych dwóch typów można wyróżnić 5 podstawowych schematów podłączenia.
Przyjrzyjmy się im w kolejności rosnącej złożoności konstrukcji i kosztów:
- Prosta jednorurowa.
- Jednorurowa „Leningradka”.
- Dwururowa ślepa.
- „Pętla Tichelmanna”.
- Kolektorowa, czyli schemat promieniowy.
Najprostszy schemat jednorurowy podłączenia grzejników zakłada, że czynnik grzewczy trafia do drugiego grzejnika dopiero po przejściu przez pierwszy, i tak dalej. Do takiego systemu można również włączyć ogrzewanie podłogowe – podłącza się je jako ostatnie, od powrotu najdalej położonego grzejnika.

Prosty schemat jednorurowy można nie tylko opracować i obliczyć, ale także zamontować samodzielnie. Ponadto nietrudno wyposażyć go w możliwość naturalnej cyrkulacji.
Jednak taki system ma poważną wadę: temperatura przy każdym grzejniku wyraźnie spada i nie ma możliwości tego wyregulować. Jeśli za pomocą zaworu termoregulatora ograniczy się temperaturę zasilania pierwszego grzejnika, proporcjonalnie spadnie temperatura we wszystkich – częściowo pomaga jedynie zwiększenie liczby członów ostatnich grzejników.
Ale w domach dwupiętrowych z reguły powierzchnia jest znaczna, a systemy zbyt długie, aby taki schemat działał produktywnie. Ze względu na brak możliwości regulacji prosty system jednorurowy praktycznie nie jest używany.
Udoskonalony schemat jednorurowy, tak zwana „Leningradka”, przewiduje bypass na każdym grzejniku. W ten sposób część czynnika grzewczego przepływa obok grzejnika, a do następnego trafia gorątsza mieszanka.

Jeśli do schematu doda się zawory i termoregulatory, powstaje system średni zarówno pod względem ceny, jak i funkcjonalności, pomiędzy prostym jednorurowym a dwururowym – dość popularne rozwiązanie.
System dwururowy zakłada rozdzielenie zasilania i powrotu na dwie oddzielne rury doprowadzone do każdego grzejnika. Materiałów będzie potrzeba znacznie więcej, ale gorący czynnik grzewczy nie będzie się mieszał z powrotem, dlatego skutecznie ogrzeje znacznie większą liczbę grzejników.
Ślepe odgałęzienia wygodnie jest prowadzić tam, gdzie nie ma możliwości zapętlenia pomieszczenia rurami, na przykład z powodu drzwi balkonowych. Kierunek przepływów w zasilaniu i powrocie jest przeciwstawny, dlatego istnieje prawdopodobieństwo, że woda popłynie drogą najmniejszego oporu i zamknie obieg cyrkulacji już przez pierwszy grzejnik, a do pozostałych w ogóle nie trafi.
Problem rozwiązuje się za pomocą zaworów równoważących, a także rur o mniejszym przekroju do podłączenia do grzejnika niż do magistrali.

Pętla Tichelmanna to najbardziej udane i popularne rozwiązanie pod względem stosunku kosztów do efektywności. Jej cechą charakterystyczną jest to, że kierunek przepływu w zasilaniu i powrocie jest równoległy, zatem przez którąkolwiek baterię przepływa czynnik grzewczy, długość obiegu cyrkulacji będzie taka sama, nie istnieje droga najmniejszego oporu. W rezultacie wszystkie grzejniki nagrzewają się równomiernie, ale każdy z nich można osobno wyregulować lub całkowicie wyłączyć bez uszczerbku dla pracy systemu.
Schemat kolektorowy zakłada obecność dwóch kolektorów, dla zasilania i powrotu, od których promieniście rozchodzą się pary rur do każdego urządzenia grzewczego. Dla najlepszej efektywności kolektor umieszcza się tak, aby odległość od niego do każdego urządzenia grzewczego była w przybliżeniu taka sama. Zazwyczaj na każdym piętrze instaluje się oddzielny kolektor.
Tylko w takim systemie do każdego grzejnika będzie dostarczany czynnik grzewczy o tej samej temperaturze i właśnie nim najłatwiej sterować, zmieniać moc ogrzewania poszczególnych punktów.
Główną wadą schematu promieniowego połączenia jest konieczność dużej ilości rur, co nie tylko podnosi koszt, ale także komplikuje montaż. Z drugiej strony, instalacja takich systemów jest całkowicie ukryta, co wygląda estetycznie.
Kolejna ważna kwestia – system kolektorowy, w przeciwieństwie do wszystkich poprzednich, nie może być grawitacyjny. Oznacza to, że nawet przy kotle niezależnym energetycznie, ogrzewanie wyłączy się, gdy tylko zgaśnie światło i zatrzyma się pompa.

Często w domach dwupiętrowych stosuje się różne schematy rozprowadzenia ogrzewania dla różnych pomieszczeń, w zależności od ich układu, powierzchni i używanych urządzeń grzewczych.
W domu dwupiętrowym projekty jednorurowe, z pojedynczą rurą zasilającą, praktycznie nie są stosowane, ponieważ ostatnie grzejniki w obwodzie działają bardzo nieefektywnie. W zależności od powierzchni domu, oddzielne obwody odpowiadają każdemu piętrze, kilku lub nawet każdemu pomieszczeniu.
Powszechnie oddziela się obwód grzejników od ogrzewania podłogowego, ze względu na konieczność różnego ciśnienia roboczego i temperatury.
Podział zasilania z kotła na różne obwody może być realizowany poprzez rozdzielacz hydrauliczny, kolektor, lub ich kombinację. Pierwszy zapewnia przepływy o różnym ciśnieniu i temperaturze dla różnych systemów, drugi natomiast jest skuteczny dla obwodów z podobnymi urządzeniami, np. promieniowego połączenia grzejników.
Systemy otwarte i zamknięte
Ten parametr wskazuje, czy czynnik grzewczy ma kontakt z powietrzem, i jest określany przez typ naczynia wzbiorczego.
Zbiornik wyrównawczy kompensuje zwiększenie objętości cieczy podczas ogrzewania, zapobiegając wzrostowi ciśnienia w systemie. Zbiornik otwarty ma otwór u góry i działa po prostu dzięki rezerwie objętości, napełniając się do różnego poziomu. Aby woda z niego nie przelewała się na zasadzie naczyń połączonych, taki zbiornik musi być zainstalowany w najwyższym punkcie systemu. W domu dwupiętrowym jest to zazwyczaj górna część pionu zasilającego.
Wad takiego systemu jest niemało. Czynnik grzewczy ma kontakt z otwartym powietrzem, a więc – paruje i wzbogaca się w tlen. W konsekwencji – zabronione jest napełnianie takiego systemu płynem niezamarzającym, wodę trzeba będzie regularnie uzupełniać, a nadmiar powietrza stale powoduje korozję i zatory powietrzne. Ponadto, przy wynoszeniu na strych zbiornik wymaga starannego ocieplenia, a w pomieszczeniu na 2 piętrze zamaskowanie go jest problematyczne.

Zamknięty zbiornik wyrównawczy jest szczelny, składa się z dwóch komór rozdzielonych membraną. Działa dzięki zdolności powietrza do sprężania: gdy system jest nagrzany, woda zajmuje większą część zbiornika, ciśnienie w komorze powietrznej wzrasta. Podczas stygnięcia właśnie to ciśnienie wypycha wodę z powrotem do systemu.
Taki zbiornik wyrównawczy można zainstalować w dowolnym punkcie systemu, najczęściej – na linii powrotnej, przed pompą. System z zamkniętym zbiornikiem jest całkowicie szczelny, można go napełnić nawet toksycznym roztworem glikolu etylenowego. Nawet zwykła woda w takich warunkach stopniowo oczyszcza się z zanieczyszczeń i rozpuszczonych gazów, stając się praktycznie idealnym czynnikiem grzewczym.
Według rodzaju urządzeń grzewczych
W jeden system ogrzewania mogą być włączone różne urządzenia: grzejniki, ogrzewanie podłogowe, konwektory i inne. Można je łączyć nawet w ramach najprostszego schematu jednorurowego, ale w przypadku grawitacyjnego typu cyrkulacji lepiej używać zwykłych grzejników.

Ogrzewanie podłogowe to nie tylko przyjemne i wygodne, ale także ekonomiczne, ponieważ ciepłe powietrze wypełnia dolną, mieszkalną część pomieszczenia, a pod sufitem się ochładza. Szczególnie niezastąpione jest to rozwiązanie, jeśli w domu jest dziecko. Często instaluje się je również w łazience i w kuchni.
Systemy składające się tylko z ogrzewania podłogowego mogą być wyposażone tylko w dobrze ocieplonych budynkach i w umiarkowanym klimacie, w przeciwnym razie podczas mrozu albo w domu będzie chłodno, albo chodzenie po rozgrzanej podłodze będzie niemożliwe. Zazwyczaj w jednym schemacie łączy się ogrzewanie podłogowe z niewielką liczbą grzejników – jest to i estetyczne, i ekonomiczne, i wygodne.
Grzejniki są najpopularniejsze nie bez powodu: działają zarówno przez promieniowanie ciepła z zewnętrznej powierzchni, ogrzewając powietrze i przedmioty przed sobą, jak i na zasadzie konwekcji, przepuszczając strumienie powietrza przez żebra.

Główną wadą tradycyjnych baterii jest trudność ich umieszczenia bez naruszania projektu wnętrza, ponieważ wszelkie ekrany maskujące obniżają efektywność.
Według typu cyrkulacji czynnika grzewczego
Woda lub płyn niezamarzający w systemie są najczęściej przemieszczane przez pompę cyrkulacyjną: wytwarza ona niezbędne ciśnienie, zapewniając szybkie, efektywne i równomierne ogrzewanie. Jednak obecność pompy czyni każdy system zależnym od energii – to znaczy w przypadku odłączenia zasilania, ogrzewanie również się wyłączy.
Alternatywnym rozwiązaniem są systemy grawitacyjne. Są one skonstruowane w taki sposób, że czynnik grzejny krąży dzięki wzrostowi gęstości podczas ochładzania, a także pod wpływem grawitacji – dzięki nachyleniu wszystkich rur obiegu.

Taki schemat ogrzewania prywatnego dwupiętrowego domu z niezależnym energetycznie kotłem gazowym będzie działać, nawet jeśli prąd w ogóle nie jest podłączony, ale prędkość cyrkulacji, a co za tym idzie i efektywność, będą znacznie niższe. Ponadto, powolny przepływ pozostawia znacznie więcej osadu na ściankach systemu.
Interesująca jest zdolność systemów z naturalną cyrkulacją do samoregulacji: im zimniej w domu, tym szybciej ochładza się czynnik grzejny w grzejnikach, wzrasta różnica temperatur zasilania i powrotu, a tym samym prędkość przepływu i efektywność ogrzewania.
Jeśli regularne wyłączenia prądu są surową rzeczywistością, a dom jest niewielki, najlepszym rozwiązaniem jest system z mieszanym typem cyrkulacji. Jego plan powinien być obliczony jak dla systemu grawitacyjnego – z nachyleniami rur, kotłem w najniższym punkcie itp.

Można w takim systemie zainstalować również ogrzewanie podłogowe, ale będzie ono działać tylko wtedy, gdy pompa jest włączona.
Rozprowadzenie poziome i pionowe
W dwupiętrowym domu nie da się obejść tylko poziomymi rurami – co najmniej jeden pion na drugie piętro musi dostarczać czynnik grzejny. Jednak typ rozprowadzenia ogólnie się przez to nie zmienia.
Rozprowadzenie poziome może być wykonane w obrębie każdego piętra. W nim rury łączą wszystkie grzejniki jednego poziomu w jeden obwód. Jest ono najbardziej uniwersalne i popularne, możliwe do zrealizowania przy każdym układzie pomieszczeń.

Wyobrazić sobie jednorurową pionową rozdzielnię można na przykładzie systemu ogrzewania w budynkach wielorodzinnych. Układ każdego piętra, w tym rozmieszczenie grzejników, idealnie pokrywa się z sąsiednimi. Każdy grzejnik jest połączony pionem z takim samym u sąsiadów powyżej i poniżej, a poziomych rur grzewczych w mieszkaniu nie ma.
Jeśli w Państwa domu układ pomieszczeń pozwala na umieszczenie wszystkich grzejników dokładnie jeden nad drugim, schemat pionowy będzie działał wydajniej, szczególnie przy grawitacyjnym typie cyrkulacji. Ponadto piony łatwiej zamaskować niż poziomy rurociąg.
Jednak przy montażu systemu konieczne będzie wielokrotne przecinanie stropów, a to jest trudniejsze niż przeprowadzenie rury przez ścianę.
Dodatkowe wyposażenie – zalety i wady
Każdy schemat ogrzewania można udoskonalić, dodając do niego zawory termoregulacyjne do regulacji pracy każdego grzejnika, termostaty, sprzęgło hydrauliczne, pompę cyrkulacyjną dla każdego obwodu oraz inne dodatkowe urządzenia.
Zawory Majewskiego i odpowietrzniki na szczycie każdego pionu są obowiązkowe w systemach z zamkniętym naczyniem wyrównawczym. Każde dodatkowe urządzenie sprawia, że system jest wydajniejszy, ekonomiczniejszy i umożliwia bardziej precyzyjną i wygodną regulację.

Należy używać tylko niezbędnych komponentów, ponieważ im mniej urządzeń, tym niższe prawdopodobieństwo awarii jednego z nich i zatrzymania systemu.
Najlepsze schematy dla domu dwupiętrowego
W każdym konkretnym przypadku konieczne jest opracowanie indywidualnego projektu ogrzewania, który zapewni efektywną i ekonomiczną pracę.
Aby dokonać właściwego wyboru, należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:
- klimat i jakość izolacji budynku;
- liczba i przeznaczenie pomieszczeń. Czy wszędzie konieczne jest stałe i równomierne ogrzewanie;
- stabilność dostaw energii elektrycznej i obecność generatora w dużej mierze determinują typ cyrkulacji;
- indywidualne życzenia mieszkańców – ogrzewanie podłogowe lub ścienne w poszczególnych pomieszczeniach lub w całym domu itp.;
- układ pomieszczeń – czy możliwe jest rozprowadzenie po obwodzie;
- wymagania projektowe i etap remontu. W wielu przypadkach wszystkie rury, a czasem także grzejniki, można ukryć w podłodze i ścianach;
- budżet – kosztorys instalacji ogrzewania w jednym budynku może różnić się wielokrotnie, a nawet dziesiątki razy.
Po udzieleniu odpowiedzi na wszystkie te pytania i poznaniu specyfiki różnych schematów, uzyska Pan/Pani obraz potrzebnego rozwiązania.

Następnie proponujemy wybrać jeden ze sprawdzonych, skutecznych schematów podłączenia urządzeń grzewczych do kotła i skorygować go zgodnie z Państwa układem pomieszczeń.
Jednorurowa Leningradka – niezawodnie i tanio
Taki jednorurowy schemat to jeden z najtańszych, najprostszych i najstarszych, ale wciąż aktualny i popularny. Stosowanie wyłącznie grzejników pozwala przewidzieć mieszany typ cyrkulacji na wypadek braku prądu. W tym celu kocioł gazowy musi być niezależny od energii elektrycznej, a wszystkie rury muszą mieć spadek 5–10 mm na 1 metr bieżący.
W celu ułatwienia regulacji można zamontować termostaty na dopływie do każdego grzejnika oraz zawory regulacyjne na jego bypassach. Dodatkowy zawór na pionie umożliwi odcięcie obiegu grzewczego konkretnego piętra.
Ogrzewanie podłogowe może być włączone do systemu jako oddzielny, trzeci obieg, lub zastąpić grzejniki na jednym piętrze. Jednak w takim przypadku podział przepływów musi odbywać się przez termomieszacz lub strzałkę hydrauliczną, aby podłoga nie nagrzewała się podczas mrozów do 70–80 °C, jak grzejniki.
Należy również pamiętać, że w przypadku odcięcia prądu będą działać tylko grzejniki, a w ściśle poziomym obiegu ogrzewania podłogowego czynnik grzewczy pozostanie bez ruchu.

Główne ograniczenie przy instalacji takiego systemu dotyczy powierzchni ogrzewanej: dom o powierzchni ponad 100 m2 nie nagrzewa się przy naturalnej cyrkulacji czynnika grzewczego. Taki system uchroni tylko przed zamarznięciem rur i rozerwaniem wymiennika ciepła kotła przy długotrwałym wyłączeniu, ale nie przed zimnem.
Ponadto, nawet z wymuszoną cyrkulacją, taki obieg grzewczy jest praktycznie niemożliwy do wyregulowania, jeśli obejmuje więcej niż 5–7 grzejników. Oznacza to, że dla wygody użytkowania w dużym domu konieczne jest podzielenie schematu na większą liczbę obiegów.
Więcej o instalacji jednorurowego systemu ogrzewania Leningradka można przeczytać w tym materiale.
Pętla Tichelmanna z wymuszoną cyrkulacją
Jak już wspomnieliśmy, ten schemat podłączenia zapewnia najbardziej efektywną pracę i wygodną regulację każdego grzejnika przy stosunkowo niewielkich nakładach materiałowych.
System może obejmować jedną pętlą cały dom, dzielić się na 2 obwody według pięter, jak na schemacie, albo być stosowany tylko dla jednego piętra lub jego części.

Nowoczesne systemy ogrzewania z grzejnikami często realizuje się według takiego planu, jeśli istnieje możliwość zamaskowania rurociągu. Ponadto, w jeden obwód można włączyć urządzenia różnego typu: grzejniki, konwektory, kurtyny cieplne.
Podłączenie kolektorowe i systemy mieszane
Zastosowanie kolektora do rozdzielania nie tylko obiegów grzewczych, ale również do indywidualnego podłączenia każdego przyrządu – to najbardziej nowoczesne i wygodne w użyciu rozwiązanie.
Ma szereg zalet:
- ładnie – wszystkie rury są ukryte w podłodze i ścianach;
- wygodnie – regulacja każdego urządzenia w szafce kolektorowej;
- efektywnie – do wszystkich urządzeń dostarczany jest jednakowo gorący nośnik ciepła, ale każde z nich grzeje dokładnie tak, jak jest to potrzebne;
- uniwersalnie – do jednego kolektora można podłączać urządzenia różnych typów, niezależnie od układu pomieszczeń.
Główną wadą takiego rozwiązania jest wysoka cena zarówno materiałów, jak i montażu. Rur będzie potrzeba znacznie więcej niż dla jakiegokolwiek innego schematu podłączenia, a ułożenie przewodów w podłodze, zwłaszcza jeśli już zalano wylewkę betonową, będzie kosztować niemało.
Należy również wziąć pod uwagę, że takie podłączenie całkowicie wyklucza możliwość naturalnej cyrkulacji.

W domach dwupiętrowych z reguły montuje się po jednym kolektorze w centrum każdego piętra, ale przy dużej liczbie urządzeń grzejnych kolektorów może być więcej. Dla systemów ogrzewania podłogowego stosuje się osobne kolektory, z niższą temperaturą nośnika ciepła.
Pionowy schemat grawitacyjny
Poza opisanymi standardowymi wariantami, spotyka się również bardziej egzotyczne, jak pionowy dwururowy z naturalną cyrkulacją. Jest to prawdopodobnie najlepsze rozwiązanie dla dwupiętrowego domu, w którym często wyłączany jest prąd.
Dzięki temu, że w systemie pionowym woda krąży łatwiej niż w poziomym, a duży zbiornik wyrównawczy pod dachem pełni funkcję kolektora, uzyskuje się maksymalnie efektywne i równomierne ogrzewanie nawet bez użycia pompy.

Rura doprowadzająca gorącą wodę do zbiornika wyrównawczego oraz przewód powrotny muszą być najgrubsze; piony zasilające, które zasilają drugie piętro – nieco cieńsze, ich dolna część na pierwszym piętrze – jeszcze mniejszej średnicy, a rury podłączenia grzejników – o najmniejszym przekroju.
Podsumowanie i przydatny film na ten temat
Aby zobaczyć, jak w praktyce realizuje się dwururowy system w dwupiętrowym domu, można obejrzeć ten film:
O aranżacji systemu kombinowanego z grzejnikami i ogrzewaniem podłogowym można dowiedzieć się tutaj:
A ten film przyda się tym, którzy zamierzają zainstalować ogrzewanie z grawitacyjnym lub mieszanym typem cyrkulacji:
Podsumowując, można stwierdzić, że nie ma idealnego i uniwersalnego schematu ogrzewania: w każdym konkretnym przypadku należy uwzględnić wiele czynników i ustalić priorytety. Postaraliśmy się opisać wszystkie dostępne warianty, aby wybór był prostszy i bardziej trafny.
A jaki schemat ogrzewania jest w Państwa domu? Na ile są Państwo z niego zadowoleni i co chcieliby Państwo zmienić? Prosimy dołączyć do dyskusji poniżej.
