Что необходимо для отопления в частном доме. Схемы систем отопления в частном доме: фото, советы мастера. Элементы, которые встречаются в сложных системах
Система отопления предполагает, что теплопотери сводятся к минимуму, а отдача тепла остается максимальной. Также нужно учитывать и количество затрачиваемых материалов, модель котла и тип батарей при проектировании системы. Чтобы самому выполнить такой проект, необязательно иметь соответствующую подготовку, достаточно знать некоторые правила, выполняя которые вы успешно сможете подготовить и выполнить монтаж отопления в частном доме своими руками.
Прежде чем покупать материалы и готовиться к работе , сначала определитесь, какой тип системы отопления будете использовать, выберите подходящий для нее котел и радиаторы. После необходимо составить проект и лишь потом переходить к приобретению материалов и монтажу.
ВАЖНО! В данной статье рассматривается система водяного отопления , в которую входят котел, трубы и радиаторы. Такая конструкция наиболее простая, надежная и менее затратная в эксплуатации. Система действует так: вода нагревается в котле, по трубам поступает в радиаторы, последние отдают полученное тепло в помещение. Остывшая жидкость по трубам (обратке) поступает снова в котел, и процесс повторяется.
Схемы монтажа системы отопления в частном доме
На практике применяются два вида систем – схем (или видов разводки труб), а именно:
- однотрубная;
- двухтрубная.
Каждая из них имеет свои преимущества, недостатки и используется в разных случаях.
Однотрубная система
Этот тип разводки более дешевый и простой. Система строится в виде кольца – все батареи соединяются последовательно друг с другом, и горячая вода движется от одного радиатора к другому, затем попадает снова в котел.
Как видно на рисунке, все батареи соединены последовательно, а теплоноситель проходит каждую из них.
Эта схема отопления весьма экономична в своем исполнении, ее просто монтировать и проектировать. Но в ней присутствует один существенный недостаток. Он настолько весомый, что многие отказываются от такой разводки и предпочитают более дорогую и сложную – двухтрубную. Проблема в том, что по мере продвижения теплоносителя он будет постепенно остывать . До последней батареи вода будет поступать чуть теплой. Если же увеличить мощность котла, то первый радиатор будет слишком сильно нагревать воздух. Такая неравномерность распределения тепла и заставляет отказываться от простой и дешевой однотрубной системы.
Можно попробовать выйти из сложной ситуации, увеличив количество секций последнего радиатора, но и это не всегда эффективно. Отсюда напрашивается вывод, что однотрубную разводку можно использовать в том случае, когда количество соединенных последовательно батарей составляет не более трех .
Некоторые выходят из ситуации следующим образом: подключают к котлу насос, тем самым заставляя воду двигаться в принудительном порядке. Жидкость не успевает остывать и проходит через все радиаторы, почти не теряя температуры. Но и в этом случае вас ждут некоторые неудобства:
- насос стоит денег, а значит, растут затраты на установку системы;
- увеличивается потребление электроэнергии, так как насос работает от электричества;
- если отключат электричество, то не будет давления в системе, а значит, не будет и тепла.
Вывод. Однотрубная система эффективна лишь для маленьких домиков с 1-2 комнатами, где используется небольшое количество радиаторов. Несмотря на свою простоту и надежность, она не оправдывает себя в загородных домах, где нужно устанавливать более трех радиаторов на всю жилую площадь.
Двухтрубная система
Горячая вода подается по одному трубопроводу, а остывшая – по другому. Таким образом обеспечивается равномерное распределение тепла по всем батареям.
Такая разводка отопления в частном доме будет намного эффективнее и лучше однотрубной. Хотя она и дороже в исполнении, и сложнее в монтаже, но позволяет равномерно распределять тепло по всем батареям, что поможет создать комфортные условия. В отличие от однотрубной, в этой разводке труба с горячей водой подводится под каждый радиатор, а остывшая жидкость спускается по обратной линии в котел. Так как теплоноситель подается сразу на все батареи, то и последние нагреваются одинаково .
Эта система не намного сложнее первой, придется покупать большее количество материалов, так как подводить трубы придется к каждому радиатору.
Двухтрубная система может работать по двум схемам:
- коллекторной;
- лучевой.
Лучевой вариант разводки более старый. В этом варианте подающая труба устанавливается в верхней точке дома, после чего делается разводка труб на каждую батарею. Благодаря такой конструкции схема и получила название – лучевая.
Первая схема работает следующим образом: на чердаке необходимо установить коллектор (специальное устройство, состоящее из множества труб), который распределяет теплоноситель по трубам отопления. В этом же месте нужно установить запорную арматуру, которая будет отсекать контуры. Такая конструкция достаточно удобная, она облегчает ремонт всей линии и даже отдельного радиатора. Схема хотя и надежна, но у нее есть один существенный недостаток – сложный монтаж с большим количеством материалов (запорные арматуры, трубы, датчики, устройства контроля). Коллекторная схема разводки труб отопления схожа с лучевой, но более сложная и эффективная.
В отличие от однотрубной системы, двухтрубная не нуждается в дополнительной принудительной циркуляции теплоносителя. Она и без насоса показывает высокую эффективность.
Выбираем оборудование для отопления частного дома
В местах где бывают перебои с поставками основного вида топлива, рекомендуется устанавливать универсальные котлы отопления.
На рынке представлен огромный ассортимент котлов. Появились даже гибридные котлы , способные работать, например, как на газе, так и дровах. Так, выбор зависит сугубо от ваших предпочтений и нужд. Конечно, более дорогими будут котлы с полным набором автоматики и гибриды. Первые с лихвой окупятся своим высоким КПД, а вторые – универсальностью.
Нельзя посоветовать конкретную модель, так как разные приборы имеют различную мощность. Выбирайте тот аппарат, который максимально подойдет для ваших условий , однако старайтесь подбирать котел так, чтобы его эксплуатация не была затратной. Если пользуетесь дровами, то лучше выбрать модель на дровах. Если подведен газ, то используйте газовую модель.
Составляем проект отопления
Чтобы провести отопление в частном доме своими руками, вам обязательно понадобится проект . Его нужно составлять в следующем порядке:
- Сначала сделайте эскиз дома.
- Затем проведите зонирование дома и определите степень комфортности каждого помещения.
- Вычислите теплопотери для всех комнат по отдельности.
- Спроектируйте размещение батарей в каждом помещении.
- Определите количество необходимых секций для каждого радиатора.
- Выберите схему отопления.
- Рассчитайте мощность котла, необходимое количество материалов (метраж труб, количество тройников, вентилей, автоматики и прочее).
Проблем с эскизом дома возникнуть не должно, поэтому переходим сразу к зонам комфортности.
ВАЖНО! Сделать весь объем работы самостоятельно крайне сложно, поэтому рекомендуем узнать расценки на монтаж отопления частного дома в различных фирмах. Так, вам будет проще сориентироваться, какую работу можно отдать мастерам, а какую лучше выполнить самому.
Зонируем помещения
Грамотное распределение тепла позволит вам не только чувствовать себя комфортно дома, но и может сэкономить некоторые средства. Итак, какую же температуру лучше выдерживать в разных помещениях:
Правильно планируйте тепловые зоны вашего дома для комфортного проживания в нем.
- Общая температура комфорта должна быть в пределах 20-24 градусов .
- Для спальни лучше чуть повысить температуру и установить ее в рамках 22-25 градусов.
- Для ванной комнаты, санузла, гостевой и комнат, где вы находитесь большую часть времени, диапазон температур составит от 21 до 24 градусов.
- Для столовой, кухни, рабочего кабинета температуру лучше снизить до 18-22 градусов.
- Для прихожей, гаража и проходной зоны можно установить предел в 12 градусов.
Подсчитываем теплопотери
Расчет можно упростить, не учитывая внутренний теплообмен между комнатами. При подсчетах важно определить количество наружных стен и углов, именно там идут наибольшие потери. Величину потерь можно высчитать, взяв данные из нижеприведенной таблицы и умножив их на толщину стены.
По тепловому сопротивлению
| Материал и толщина стен | Rt |
|---|---|
| Кирпичная стена толщиной в 3 кирпича (79 см) | 0,592 |
| Кирпичная стена толщиной в 2,5 кирпича (67 см) | 0,502 |
| Кирпичная стена толщиной в 2 кирпича (54 см) | 0,405 |
| Кирпичная стенатолщиной в 1 кирпич (25 см) | 0,187 |
| Сруб из бревен диаметр 25 см | 0,55 |
| Сруб из бревен диаметр 20 см | 0,44 |
| Сруб из бруса толщиной 20 см | 0,806 |
| Сруб из бруса толщиной 10 см | 0,353 |
| Каркасная стена(доска+минвата+доска) 20 см | 0,703 |
| Стена из пенобетона 20 см | 0,476 |
| Стена из пенобетона 30 см | 0,709 |
| Штукатурка 2-3 см | 0,035 |
| Потолочное (чердачное) перекрытие | 1,43 |
| Деревянные полы | 1,85 |
| Двойные деревянные двери | 0,21 |
По приведенным теплопотерям
Удельные теплопотери элементов ограждения здания (на 1 м 2 по внутреннему контуру стен) в зависимости от средней температуры самой холодной недели в году
| Характеристики ограждения | Наружная температура, °C | Тепловые потери, Вт/м 2 |
|---|---|---|
| Окно с двойным остекление | -24 | 117 |
| -26 | 126 | |
| -28 | 131 | |
| -30 | 135 | |
| Сплошные деревянные двери (двойные) | -24 | 204 |
| -26 | 219 | |
| -28 | 228 | |
| -30 | 234 | |
| Чердачное перекрытие | -24 | 30 |
| -26 | 33 | |
| -28 | 34 | |
| -30 | 35 | |
| Деревянные полы над подвалом | -24 | 22 |
| -26 | 25 | |
| -28 | 26 | |
| -30 | 26 |
ВАЖНО! Большое количество тепла уходит через окна.
Батареи
Выбор радиаторов очень важен. От этого зависит не только долговечность системы отопления, но и градусы тепла в вашем доме. Существует всего 4 типа батарей:
- чугунные;
- стальные;
- алюминиевые;
- биметаллические.
Биметаллические радиаторы состоят из крепких стальных труб и алюминиевой рубашки, хорошо отдающей тепло.
Лучше всего отдают тепло, дольше всех служат – чугунные радиаторы . Но их сложно устанавливать из-за значительного веса. Отличным выбором будут биметаллические батареи . Они долговечны, хорошо отдают тепло, но стоят дороже, чем другие варианты. Алюминиевые и стальные лучше не устанавливать, так как алюминий недолговечный, а сталь не сможет справиться с нагревом комнат в лютый мороз.
Чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора на комнату, вам необходимо число теплопотерь умножить на 1,2 (коэффициент запаса) и поделить на тепловую мощность секции батареи. Округлять значение нужно в большую сторону.
На заметку! Альтернативный вариант. Чтобы не затруднять себя подсчетами, вы можете высчитать количество секций так: на каждые 2 кв. м комнаты (при высоте потолка до 3 м) нужна одна секция. Если теплопотери высокие, то возьмите пару-тройку секций про запас.
Принцип работы "экрана" для батареи.
Батареи лучше устанавливать под окном. Такой ход несколько снизит теплопотери через оконный проем. Но в этом случае батарея будет отдавать часть своего тепла стене, что вам совсем не нужно. Поэтому мы рекомендуем на стенку, где установлен радиатор, монтировать "экран" . Выполняется он обычно из фольги и служит отражателем тепла. Теплый поток отражается и возвращается в помещение, нагревая при этом воздух, а не стену.
После всех подсчетов вам необходимо выбрать схему отопления, о которой уже говорилось ранее. Наш выбор неизменен – мы рекомендуем двухтрубную.
Расчет мощности котла
Стоит отметить, что параметр мощности лучше брать с небольшим запасом , так вы обезопасите себя в сильный мороз. Нагревательный прибор спокойно справится с чрезвычайной ситуацией.
Чтобы рассчитать мощность, вам необходимо сложить мощности всех радиаторов (возможно и других приборов, которые будут питаться от котла), умножить эту величину на 1,4 (это коэффициент, учитывающий теплопотери на вентиляцию). Полученную цифру нужно разделить на коэффициент использования мощности и на КПД котла. После чего выбирайте котел из таблицы, который наиболее соответствует получившемуся значению.
Последние заготовки
Когда все расчеты сделаны, вам необходимо замерить все расстояния, чтобы купить нужное количество труб, тройников. Берите все с небольшим запасом. Покупайте котел, согласовывайте все необходимые документы, приобретайте радиаторы и прочие расходники.
Проводим монтаж отопления в частном доме
Один из вариантов правильно спланированного котельного помещения.
Система отопления устанавливается в несколько этапов. Первым делом вам необходимо обустроить помещение под котел. Оно должно быть хорошо проветриваемое, обработанное огнеупорными материалами . Сам котел монтируется не вплотную к стене, а с небольшим отступом. От потолка, пола и остальных стен также нужно отступить. Вешайте прибор так, чтобы к нему было легко добраться.
После установки котла переходите к подключению насоса (если он нужен) или монтажу коллектора (если предусмотрен). Также закрепите все регулирующие и измерительные приборы около котла. Только после вышеперечисленных действий стоит переходить к обустройству магистральных трубопроводов. Здесь не обойтись без перфоратора, так как для прокладки линии придется пробивать в стенах отверстия.
Важно! Уклон должен составлять не менее 5 мм на метр – очень важно выдержать уклон. Отсутствие такового негативно скажется на работе всей системы в целом, поэтому ответственно отнеситесь к этому вопросу.
Схематическое изображение правильного уклона в системе отопления. Вода самотеком поступает в радиаторы и самотеком отправляется обратно в котел.
Радиаторы устанавливаются в последнюю очередь. Перед монтажом нужно разметить стену, затем просверлить отверстия, куда устанавливают кронштейны. При разметке соблюдайте следующие расстояния: от пола до нижней стороны батареи – не менее 10 см, от стены до задней стенки – не менее 2 см, а от подоконника – не менее 10 см. Желательно на все входы и выходы батарей ставить вентили, что упростит замену или ремонт.
Организовать отопление своими руками – задача сложная, но выполнимая. Для этого потребуются минимальные знания в области сантехники, а также навыки сварщика и строителя. Ведь для прокладки труб придется делать отверстия в стенах, а сами трубы спаивать. В остальном же главное – правильно организовать процесс!
Выбор котла для системы отопления
Схема отопления не зависит от типа выбранного котла, но это ключевой элемент системы отопления в частном доме. От правильности выбора будут зависеть расходы на отопление, техобслуживание котла и время на его заправку.
Газовый, твердотопливный или электрический?
Тип котла зависит от доступности различных видов топлива. Так, установка газового котла возможна только при наличии газовой магистрали и подключения к ней дома. Это потребует дополнительных затрат и получения разрешительных документов, а подсоединение котла к системе отопления может совершаться только специалистом. Такой котел требует системы вентиляции и дымохода.
Твердотопливные котлы гарантируют полную автономность от внешних факторов. Но при этом придется организовать место для хранения топлива, а загрузка котла отнимает много времени. Ведь даже котлы длительного горения нужно загружать раз в 3 дня. Дымоход и вентиляция тоже нужны.
Самый недорогой и простой в использовании – электрический. Но счета за электроэнергию способны отпугнуть даже очень ленивых хозяев. Такой котел подойдет для мягкого климата, небольшого домика и, желательно, с солнечными батареями и ветряком.
Одноконтурный и двухконтурный?
Двухконтурные котлы выполняют сразу две функции – отапливают помещение и подогревают воду. Это гораздо экономнее и не требует установки дополнительного оборудования. Но в летний период их использование нерентабельно, единственный выход – газовые двухконтурные котлы. У них есть возможность отключения контура отопления и работа только в режиме ГВС.
С твердотопливными котлами можно выйти из ситуации, замыкая контур отопления с помощью кранов. Так тепло будет расходоваться только на нагрев воды, что в разы снижает расход топлива. Единственное неудобство –загрузка котла необходима даже летом.
При использовании одноконтурного котла придется дополнительно устанавливать бойлер или колонку, но в некоторых случаях такая схема окажется выгоднее. Например, установив еще и бойлер косвенного нагрева, в зимний период водоподогрев всё равно будет осуществляться котлом, экономя электричество.
Этот сложный выбор – батареи или теплый пол
Еще одна дилемма, встающая перед владельцами частного дома – выбор способа отопления. Ведь и батареи, и теплые полы имеют свои преимущества. Например, монтаж радиаторов гораздо проще устройства теплого пола, но по эффективности последний гораздо лучше.
Чугунные, стальные или алюминиевые радиаторы?
Учитывая низкое давление в системе отопления частного дома, выбор радиаторов ничем не ограничивается. Чугун долговечен, неприхотлив к качеству теплоносителя и перепадам давления. Но чугунные батареи нельзя использовать в системах с терморегуляцией, ведь они медленно нагреваются и так же медленно остывают.
Алюминиевые радиаторы можно считать универсальными. Небольшая цена, быстрый нагрев и возможность подключения терморегулятора делают их очень популярными. Но при повышенной щелочности воды велик шанс появления коррозии и течи между секциями.
Единственный минус стальных батарей – неустойчивость к гидроударам, которых не бывает в системе частного дома. При этом низкая цена, стойкость к коррозии и быстрая теплоотдача делают их идеальными для автономного отопления.
Преимущества и недостатки водяного теплого пола
Сложность укладки водяного теплого пола делает его практически недоступным для организации собственными руками. Но в качестве отдельного элемента отопления он очень удобен и относительно прост в исполнении. Например, в ванной комнате пол с подогревом будет как нельзя кстати.
Для такого решения подойдет только коллекторная разводка – наиболее технологичная, но и самая сложная для реализации собственными руками. В то же время, теплые полы могут быть противопоказаны по состоянию здоровья, например, при варикозном расширении вен. Зато для семей с маленькими детьми полы с подогревом – идеальное решение.
Схемы отопления – однотрубные, двухтрубные и коллекторные
Схема однотрубной системы отопления – экономно, но неудобно
Однотрубная система отопления позволяет максимально эффективно использовать трубу отопления – ведь по всему периметру идет только горячая вода. Такой вариант подойдет для небольших однокомнатных дач, ведь каждый следующий радиатор будет холоднее предыдущего.
Кроме того, придется устанавливать насос, который обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя. А это делает дом зависимым от электричества, даже если котел работает на твердом топливе.
Двухтрубная схема – простота монтажа и удобство пользования
Если есть цель сделать дом полностью автономным, можно устроить отопление с естественной циркуляцией. Но для этого придется укладывать трубы с уклоном не менее 0,05%, чтобы пузырьки воздуха попадали в открытый расширительный бак, а сам теплоноситель лучше циркулировал.
По стояку горячая вода поднимается на нужную высоту самостоятельно, а на этаже уклон труб должен быть всегда вниз от стояка – так нагретый теплоноситель будет попадать в радиаторы, а от них уже остывший – в котел. Для двухэтажного здания естественная циркуляция не всегда подходит, так как нижние этажи будут всегда холоднее верхних.
Схема принудительной циркуляции двухтрубной системы гораздо проще. Для организации отопления своими руками это оптимальный вариант, ведь трубы можно проложить снизу вдоль стены и спрятать в декоративных панелях. Это не потребует штробления стен или заливки пола поверх труб.
Коллекторная схема – в ногу с прогрессом
В этом случае между отопительными приборами и котлом устанавливают коллектор. С его помощью можно оптимально распределять теплоноситель в каждой комнате в зависимости от потребностей. Но такая схема отопления гораздо сложнее и собственными руками осуществить её можно только при наличии опыта.
Еще один её недостаток – высокая стоимость из-за большого количества расходуемого материала. Трубы, коллекторные шкафы, насосы и фильтры – обязательные элементы коллекторной схемы отопления. Зато это позволяет комбинировать различные отопительные приборы и очень точно регулировать температуру в помещениях.
Монтаж отопления своими руками
После выбора схемы отопления, подсчета количества материалов и приобретения отопительного оборудования, производится его монтаж. Следует соблюдать правильную очередность:
Установка котла;
подключение насоса и других измерительных приборов возле котла;
установка коллектора;
разводка труб;
устройство теплых полов
монтаж радиаторов;
подключение всех отопительных приборов и запуск системы.
Котел должен быть установлен в отдельном помещении с вентиляцией. Исключение – электрические котлы, которые можно устанавливать в жилых помещениях и газовые котлы с закрытой камерой сгорания.
Настенные модели крепятся к специальной планке на стене. Непосредственно на стену их монтировать запрещено. Напольные модели также устанавливаются на подставку – на фото твердотопливный котел стоит на кирпичной подставке. Должны соблюдаться указанные в паспорте расстояния от стен и других предметов, а само помещение оборудовано в соответствии с нормами пожарной безопасности.
Циркуляционный насос подключается после установки котла. Если выбранная модель оборудована расширительным баком и группой безопасности, отдельно их устанавливать не нужно. Также на этом этапе устанавливаются бойлеры и резервные котлы, если они предусмотрены схемой.
Разводка труб и устройство теплых полов
Если выбрана коллекторная схема, устанавливаются коллекторные шкафы, а уже после этого разводятся и укладываются трубы отопления. Монтаж труб вдоль стен позволяет существенно упростить организацию отопления дома собственными руками. Но в этом случае увеличивается расход материалов.
Устройство полов с подогревом проводится двумя способами – бетонированием или настильным способом. В первом случае потребуется до 4 недель для высыхания бетонной стяжки, зато пол будет прогреваться гораздо быстрее.
Использовать специальные пластиковые или деревянные модули гораздо проще, но они дороже и полы прогреваются медленнее. Зато в случае неисправностей обслуживать такие полы гораздо проще разобрать.
Батареи устанавливаются под каждым оконным проемом, а количество секций рассчитывается в зависимости от размеров помещения. Крепятся радиаторы на кронштейны, которые выставляются по уровню. Важно соблюдать расстояния – от пола и подоконника не меньше 6-10 см, от стены около 5 см.
Подключение к трубам отопления производится после установки батареи на кронштейны. Подсоединение проводится с помощью переходников, поэтому необязательно подгонять разводку под расположение отверстий. Кроме того, элементы подводки к радиаторам должны иметь наклон в 0,5 см в сторону циркуляции на каждый метр трубы. Иначе скапливающийся воздух в батарее придется выдувать вручную.
Итоги
Самая простая в исполнении – двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией и установленными радиаторами. Но всё же тем, кто ни разу не сталкивался с монтажом системы отопления и не имеет строительных навыков, лучше обратиться к специалистам.
При этом не следует забывать контролировать исполнителей! Всё, что нужно знать начинающему «строителю» для правильной организации системы отопления, рассказывается в видео:
Задача создать отопление дома своими руками – хоть и сложная, но вполне решаемая. Причин, из-за которых приходится выбирать подобный вариант обустройства обогрева может быть множество, начиная от высокой стоимости выполнения работ сторонними организациями и заканчивая привычкой все делать самостоятельно. Но независимо от мотивов, заставивших остановиться на таком варианте, для успешного создания отопления необходимо знать, как оно работает.
Про отопление дома в целом
Водяное отопление любого частного дома состоит, как минимум, из следующих элементов:
- нагревательного котла;
- расширительного бака;
- радиаторов отопления;
- трубопроводов;
- регулирующей арматуры.
И здесь проявляется первая особенность – среди оборудования не упомянут циркуляционный насос. Дело в том, что для некоторых вариантов создания отопления дома, своими руками оно будет выполнено или нет, насос не требуется. Но в этом случае появляются другие требования, которые будут затронуты немного позже.
Составные части водяного отопления
Поэтому, определяясь с будущей системой водяного обогрева, начинать работу необходимо с основных моментов – решить, какой будет схема отопления, и выбрать мощность нагревательного котла.
Какой котел надо использовать?
Это достаточно сложная задача, при решении которой необходимо учитывать множество различных моментов.
1. Выбор вида топлива. Ориентироваться надо на доступные и дешевые энергоносители, лучшим считается магистральный газ. При его отсутствии использовать другие виды топлива:
- твердое (уголь, дрова, торф, пелеты и т.д.);
- жидкое (солярку);
- электрическую или какую-либо другую энергию. Топливо надо выбирать наиболее дешевое и доступное, учитывая, что эти затраты определят в дальнейшем ваши расходы на обогрев дома.
2. Каким образом будет использоваться котел – только как элемент системы отопления или еще как источник горячей воды. В зависимости от назначения можно выбрать двухконтурный или одноконтурный котел.
3. Какую площадь необходимо обогревать, создавая домашнее отопление своими силами, и характеристики отапливаемых помещений. При подобном расчете надо учитывать практически все:
- географическое расположение дома;
- количество этажей;
- материал, из которого изготовлен дом, толщину стен, использование при его постройке утеплителя и т.д.;
- периодичность работы котла, возможность его функционирования в автоматическом режиме;
- место расположения, габариты, возможность и необходимость проведения регламентных работ и обслуживания;
- наличие или возможность создания необходимой вентиляции для удаления продуктов сгорания.
Приведенные вопросы представляют лишь незначительную часть тех, на которые вы должны ответить, прежде чем вами будет создана система отопления дома своими руками.
О выборе схемы отопления
Отопление может быть выполнено по самым разным схемам. При этом для каждого конкретного случая может быть применен свой, наиболее подходящий вариант. Выбирая его, необходимо учесть особенности, присущие различным системам отопления.
1. Они бывают с естественной (гравитационной) и принудительной циркуляцией. Особенностью гравитационной циркуляции является возможность обогрева дома без использования дополнительного оборудования, такого как циркуляционный насос, и возможность работы элементов системы при атмосферном давлении.
Подобный подход позволяет обеспечить уменьшение затрат при создании отопления, правда, для этого надо выполнить ряд дополнительных требований:
- нагревательный котел должен быть расположен ниже радиаторов, а расширительный бачок выше;
- трубопроводы должны иметь уклон, создающий самотек теплоносителя в сторону радиаторов при движении горячей воды, и в сторону котла при обратке;
- должно быть обеспечено крепление трубопроводов, исключающее образование противотока;
- трубы для подачи горячей воды должны быть большего сечения, чем для обратки.
Система обогрева с принудительной циркуляцией является наиболее универсальной, и при ее создании не требуется выполнения такого количества требований.
2. Монтаж отопления может быть выполнен однотрубным и двухтрубным способом. Особенности этих схем отопления показаны на фото
При однотрубной системе вода через радиаторы проходит один за другим и потом возвращается в отопительный котел, а при двухтрубной в каждый радиатор вода поступает отдельно из магистрали и потом туда же возвращается.
Традиционно считается, что двухтрубная схема отопления наиболее эффективная, но и у однотрубной есть свои плюсы, среди которых надо признать, что это самый простой и наиболее доступный вариант создания обогрева дома, к тому же и наиболее дешевый.
А что касается недостатков, присущих однотрубной схеме, то наиболее популярный ее вид, называемый «ленинградкой», благодаря усилиям многочисленных специалистов-теплотехников в значительной степени от них избавлен.
Если смотреть на создаваемое самодельное отопление в доме с такой точки зрения – простота и приемлемая цена всей системы, то «ленинградку» можно считать, наверное, одним из самых подходящих вариантов.
Более подробно с тонкостями и особенностями этой системы можно ознакомиться с помощью видео
Как подключить радиатор отопления
Немаловажным фактором, обеспечивающим нормальную работу системы отопления, являются используемые радиаторы. Существует много разновидностей таких изделий, изготавливают их разной формы и из разного материала, добиваясь от них максимальной теплоотдачи, но основную роль при обогреве помещения играют другие факторы:
1. Количество секций радиатора. Установившаяся практика рекомендует задействовать одну секцию на обогрев трех кв.м. площади, при этом температура теплоносителя должна составлять семьдесят градусов.
Однако количество секций не может быть беспредельным, не стоит забывать, что каждый элемент в системе создает сопротивление прохождению воды, и если оно будет слишком большим, то обогрев просто не будет работать.
2. Каким образом подключен радиатор к системе отопления. Приведенный ниже рисунок позволит оценить, насколько различается при различных способах подключения батарей эффективность обогрева:
3. В каком месте и как осуществляется установки радиатора.
Эти данные должны заставить более тщательно отнестись к задаче определения места установки радиатора. И если обычно батарею располагают под оконным проемом (по центру), и это вполне правильное решение, то вот установка любых декоративных экранов или других предметов декора (шторы, занавески) ухудшает теплоотдачу и эффективность обогрева.
Хотя создание обогрева частного дома необходимо считать достаточно сложной задачей, тем не менее, ее можно решить и собственными силами.
Существующее многообразие вариантов реализации системы отопления дает возможность любому выбрать наилучшим образом подходящий под собственные силы, умение и средства.
Обогрев помещений загородного коттеджа можно организовать различными способами – печью, газовыми либо электрическими конвекторами, инфракрасными приборами и прочими воздушными обогревателями. Но для жилых комнат предпочтительным вариантом остается традиционное водяное отопление. Устройство такой системы в частном доме или квартире начинается с выбора правильной схемы, учитывающей планировку здания и расстановку отопительного оборудования.
Как работает система
Если вы планируете самостоятельно провести тепло в помещения, стоит разобраться в конструкции и принципе работы водяного отопления. Три составляющих любой схемы:
- установка, вырабатывающая тепловую энергию и передающая ее воде;
- трубопроводная разводка;
- отопительные приборы, расположенные в обогреваемых комнатах.
Примечание. Запорная арматура – краны, балансировочные вентили, смесительные клапаны – всегда являются частью разводки. Дополнительное оборудование – , – входят в состав котла либо монтируются отдельно.
Принцип действия системы основан на передаче теплоты от источника к приборам отопления посредством жидкого рабочего тела – обычной воды, способной поглотить большое количество энергии (удельная теплоемкость – 4.18 кДж/кг °С). В отдельных случаях применяется незамерзающая жидкость – водный раствор этиленгликоля либо пропиленгликоля. Как это происходит:
- Сжигая углеводородное топливо или потребляя электроэнергию, установка нагревает воду до температуры 40…90 градусов.
- Горячий теплоноситель движется по трубам с помощью насоса либо естественным образом (за счет конвекции) к водяным радиаторам.
- Между обогревательными приборами и воздухом комнат происходит теплообмен – протекающая через батарею вода остывает на 10-20 °C, атмосфера помещения прогревается. Плюс горячая поверхность радиатора выделяет инфракрасное тепловое излучение.
- Охлажденный теплоноситель возвращается по магистрали в теплогенератор, где снова нагревается до требуемой температуры.
- Излишек воды, образующийся при тепловом расширении, поступает в специальную емкость. Когда температура в системе падает, жидкость опять сжимается и уходит из расширительного бачка.
Рабочий цикл отопления - вода нагревается котельной установкой, по трубам направляется в радиаторы, где отдает теплоту окружающему воздуху
Справка. Интенсивное выделение инфракрасного тепла поверхностью батарей начинается при температуре более 60 °C.
Прежде чем проводить отопление, запомните одно правило: эффективность обогрева практически не зависит от объема воды в системе. Данный показатель влияет лишь на скорость прогрева/остывания дома при запуске либо остановке теплогенератора.
Перечислим действительно важные характеристики:
- разность температур на входе и выходе домашнего отопителя, максимально допустимая – 25 градусов;
- мощность источника – должна выбираться тепловых потерь сквозь внешние стены + прогрев воздуха для вентиляции;
- расход теплоносителя – объем воды, проходящей через отопительные приборы в течение 1 часа;
- гидравлическое сопротивление трубопроводной сети вместе с радиаторами, в идеале не должно превышать 1 Бар (10 м водного столба).
Разъяснение касательно общего объема теплоносителя в трубах даст эксперт Владимир Сухоруков в своем видео:
Виды котлов и других водогрейных аппаратов
Эффективность работы отопления в частном доме зависит от установки, нагревающей рабочее тело (воду). Правильно подобранный агрегат вырабатывает количество теплоты, необходимое для радиаторов и бойлера косвенного нагрева (при наличии), экономно расходуя энергоносители.
Автономная водяная система может работать от:
- водогрейного котла, использующего определенное топливо - природный газ, дрова, уголь, солярку;
- электрокотла;
- печи на дровах с водяным контуром ();
- теплового насоса.
Дополнение. Есть комбинированные типы отопителей, одновременно совмещающие 2-3 энергоносителя, например, уголь – природный газ, дрова – электричество (один экземпляр показан ниже на фото). Также существуют универсальные котлы, куда можно установить дизельную форсунку, газовую или пеллетную горелку – на выбор.
Чаще всего для организации отопления в коттеджах применяют именно котлы – газовые, электрические и твердотопливные. Последние изготавливаются только в напольном исполнении, остальные теплогенераторы – настенном и стационарном. Дизельные агрегаты используются реже, причина – высокая цена горючего. Как водогрейный бытовой котел, рассматривается в подробном руководстве.
Печное отопление, совмещенное с водяными регистрами или современными радиаторами – неплохое решение для обогрева дачи, гаража и небольшого жилого домика площадью 50-100 м². Недостаток - помещенный внутрь печки теплообменник нагревает воду бесконтрольно. Чтобы избежать закипания, важно обеспечить принудительную циркуляцию в системе.
Справка. Раньше подобные схемы делались самотечными – без насоса, с открытым расширительным бачком. Регистры и магистрали сваривались из стальных труб диаметром 40…80 мм (внутренний), прокладываемых с уклоном 3-5 мм на 1 м для лучшего самотека. Отопление называли паровым, поскольку система не боялась закипания.
Современная гравитационная система без перекачивающего агрегата, работающая от водяного контура кирпичной печи
Тепловые насосы не получили широкого распространения на территории стран бывшего Союза. Причины:
- основная проблема - дороговизна оборудования;
- из-за холодного климата аппараты типа «воздух – вода» попросту неэффективны;
- геотермальные системы «земля – вода» сложны в монтаже;
- электронные блоки и компрессоры тепловых насосов весьма дороги в ремонте и обслуживании.
Из-за высокой цены срок окупаемости агрегатов превышает 15 лет. Но эффективность установок (3-4 кВт теплоты на 1 затраченный киловатт электроэнергии) привлекает мастеров – умельцев, пытающихся собрать самодельные аналоги из старых кондиционеров.
- Диаметр магистральной трубы – не менее 20 мм (внутренний проход), что соответствует наружному размеру металлопластика 26 мм, полипропилена – 32 мм. Указанное сечение остается одинаковым по всей длине трубопровода.
- Число батарей в 1 ветви – максимум 6 шт., иначе придется наращивать диаметр разводящей трубы до 32-50 мм. Монтаж усложняется и дорожает на 15-20% (минимум).
- Поскольку к дальним радиаторам приходит менее нагретая вода, их теплообменную поверхность нужно увеличивать на 10…30%, добавляя количество секций.
- Ручная либо автоматическая регулировка протока через 1 обогреватель влияет на работу остальных приборов, поскольку меняется температура и расход воды в общей магистрали.
Батареи однотрубной системы сбрасывают остывшую воду обратно в общий коллектор
Справка. В многоквартирных домах советской постройки эксплуатируются вертикальные однотрубные системы, где батареи присоединяются к стоякам, принцип «ленинградки» сохраняется. Аналогичные схемы, только в миниатюре, используются в двухэтажных частных коттеджах, когда требуется организовать самотек.
Однотрубная замкнутая схема водяного отопления подойдет для дачных и жилых домиков площадью 60…100 м². Два этажа – не проблема, система делится на 2 кольцевых ветви, сходящихся на тройниках возле котла, насос задействован один.
Двухтрубные схемы – кольцевая и тупиковая
Характерное отличие – деление горячего и остывшего теплоносителя на 2 линии – подающую и обратную. Здесь к батареям приходит две трубы – по одной вода заходит в радиаторы, через вторую течет обратно к котлу. Для отопления жилищ используется 2 системы:
- При тупиковой схеме теплоноситель идет по магистрали до последнего прибора, затем возвращается через обратку – течет в противоположном направлении.
- В кольцевой петле Тихельмана вода не меняет направление движения после выхода из батареи. То есть, теплоноситель в обеих магистралях течет в одну сторону.
Двухтрубная тепловая сеть одноэтажного дома с тупиковыми ветвями
Дополнение. Первая система состоит из одной или нескольких тупиковых ветвей – плеч разной либо одинаковой протяженности. Вторая делается в виде одного или нескольких замкнутых колец, сходящихся на котле.
Преимущества двухтрубных методов соединения батарей:
- малые диаметры магистралей – 15-20 мм (внутренний);
- все радиаторы заполняются теплоносителем одинаковой температуры;
- нет ограничений по числу обогревателей на 1 линии;
- система поддается автоматизации и регулировке, изменение расхода либо полное отключение одной батареи не влияет на работу соседних;
- правильно собранная попутная разводка хорошо сбалансирована гидравлически;
- невысокие затраты на монтаж.
В петле Тихельмана первый радиатор на подающей линии становится последним на обратной, а вода течет по трубопроводам в одну сторону
Тупиковую схему несложно собрать своими руками - она «прощает» несерьезные ошибки и легко балансируется. С петлей Тихельмана труднее – в одноэтажном здании двойная магистраль обязательно пересечет проем входной двери, который придется огибать трубами сверху или снизу под полами.
Коллекторная система
Здесь подключение радиаторов организовано лучевым способом от распределительной гребенки, размещенной близко к центру здания. Она соединяется с котлом двумя трубами, а к каждой батарее идет собственная двухтрубная линия – подача и обратка. Радиаторные подводки идут к приборам по кратчайшему пути - прячутся в стяжке пола либо крепятся под потолком перекрытия нижнего этажа.
Примечание. Удаление воздуха из скрыто проложенных трубопроводов производится через автоматические воздухоотводчики, установленные на гребенке.
Распределяющую теплоноситель гребенку очень желательно ставить в середине здания, чтобы сделать все подводки одинаковыми по длине
Лучевая схема – , сохраняющий достоинства тупиковой системы. Есть и дополнительные плюсы:
- трубы, подводки и шкаф с коллектором прячется внутри строительных конструкций, поэтому схема годится для любых интерьерных решений;
- удобство и простота регулирования (балансировки), органы управления расположены в одном месте - распределительном шкафу;
- если оснастить термостатические вентили гребенки сервоприводами и поставить электронный блок управления, то можно полностью автоматизировать водяное отопление здания.
Для подключения обогревателей к коллектору применяются трубы сшитого полиэтилена Ø10 мм (внутреннее сечение), защищенные теплоизоляционной оболочкой. От котельной установки до гребенки прокладывается магистраль диаметром 26…40 мм в зависимости от числа потребителей.
Недостатки лучевой разводки:
- в обжитом доме сложно проводить трубопроводы к радиаторам – вскрывать стяжку или вырезать штробы;
- высокая стоимость материалов и работ;
- схема не работает без насоса;
- проложенные внутри бетонного монолита магистрали нельзя переделать либо заменить.
Прокладка изолированных труб от коллектора до радиаторов в разных комнатах
Напоследок о преимуществах и недостатках
Сначала раскроем основные минусы данного отопления:
- значительные вложения при строительстве – домовладелец несет затраты на покупку материалов, оборудования и монтаж;
- при эксплуатации надо следить за работой теплосиловой установки, дизельные и дровяные котлы вовремя загружать топливом;
- существует вероятность протечки или размораживания элементов отопительной сети.
Перечисленные недостатки нельзя назвать критическими. Вложения постепенно окупаются, при недостатке средств монтаж выполняется самостоятельно. Вероятность протечек сводится к нулю за счет качественной сборки и заливки незамерзающего теплоносителя (антифриза), если отопление включается периодически.
Список плюсов выглядит гораздо внушительнее:
Как вы поняли, публикация носит ознакомительный характер и пригодится домовладельцам, не определившимся со способом отопления своего дома. Более развернутые инструкции по выбору теплосилового оборудования, труб и применяемой арматуры вы найдете на других страницах нашего ресурса (переходы выделены синим цветом в тексте статьи).
Каждый, кто сталкивался со строительством частного дома, знает, насколько важно правильно спроектировать, рассчитать и смонтировать систему отопления. Касаемо естественной циркуляции – неверный уклон, и она перестанет функционировать при малейшем завоздушивании. Говоря о принудительной – нужен правильный расчет параметров циркуляционного насоса. Сегодняшняя статья пригодится тем, кто только планирует водяное отопление частного дома своими руками. Схемы систем и нюансы работы мы рассмотрим подробно, стараясь не «сыпать» научными терминами, а объяснить понятным языком.
Читайте в статье:
Водяное отопление частного дома: плюсы и минусы системы
Как и у любого вида отопления, у водяного есть сторонники и противники. Но наше дело не принимать одну из сторон, а взвешенно разобраться со всеми параметрами. Разберем достоинства обогрева жилища водой.
| Достоинства | Недостатки |
|---|---|
| Теплоемкость воды выше того же параметра воздуха в 4 000 раз – это доказанное физическое свойство | Монтаж отопления своими руками и последующая эксплуатация требуют большей затраты сил, нежели другие виды отопления |
| Расходы на монтаж и последующую эксплуатацию сравнительно невелики | Контроль уровень теплоносителя и периодические ревизии нагревателя воды обязательны |
| Такое отопление позволяет использование в качестве нагревателя, любого топлива или электричества | Если это отопление дачного домика, на зимний период, когда нагреватель не используется, вода сливается. В противном случае трубы разморозятся (проблема решается заменой воды на антифриз). А если воды нет, то взаимодействие с воздухом ведет к ускоренной коррозии металлических труб внутри |
| Трубы прокладываются под полом или скрываются натяжным (подвесным) потолком |
Какой использовать теплоноситель: свойства воды и антифриза
Вопрос, какой теплоноситель лучше, сложен. С одной стороны водяное отопление в частном доме не требует затрат. Если дом отапливается зимой, его используют, то трубы прослужат много лет. Если в системе нет воздуха, коррозии не удастся привести трубы в негодность. С другой стороны, долго разогревается, но он и остывает дольше. А это плюс.
Мнение эксперта
Инженер-проектировщик ОВиК (отопление, вентиляция и кондиционирование) ООО "АСП Северо-Запад"
Спросить у специалиста“Выбор теплоносителя зависит от степени утепленности дома. Если термоизоляция выполнена по правилам, лучше использовать воду – это дешевле. Если же жилище не утеплено должным образом, придется тратиться на дорогостоящий антифриз. В этом случае при использовании воды будет перерасход топлива или электричества – топить нужно постоянно.”
Какие требования предъявляются к автономному отоплению
Требований к автономным водяным системам отопления предъявляется немного. Отметим доступность используемого топлива, экономичность в эксплуатации и надежность системы. Компактность тоже не на последнем месте. Отопление должно выполнять функции с высоким процентом коэффициента полезного действия.
Переведем на простой язык. Топливо, используемое для нагрева теплоносителя (воды) должно быть дешевле, чем другие виды. Для каждого региона оно разное. В одной деревне доступнее дрова, в другой уголь, а в третьей подведен природный газ. Какие нюансы стоит учесть:
- Экономичность в эксплуатации. Возвращаемся к утеплению стен дома: нет утечек тепла – на лицо экономия топлива.
- Надежность отопительной системы. Если циркуляция прекращается, нужно время для ее запуска. Теплоноситель остывает, а нагрев ведет к перерасходу дров, газа, угля.
- Компактность. При монтаже водяного отопления рассчитывают «золотую середину». Теплоносителя слишком мало – система не прогреет дом. В обратном случае – перерасход топлива и медленный нагрев.
Нюансы, присущие водяному отоплению
Водяное отопление жилого помещения подразумевает обязательную установку нагревателя. Это может быть электрокотел, или иное устройство, использующее жидкое или твердое топливо. Для движения теплоносителя по системе может использоваться циркуляционный насос, но применяется он не всегда.
Полезно знать! Водяное отопление, в отличие от электрического, еще некоторое время поддерживает тепло даже при отключении нагревателя. Если сравнивать с инфракрасным обогревом, то жидкий теплоноситель выигрывает, особенно в отношении домов без необходимой термоизоляции.
Из чего состоит водяная отопительная система
Перед тем, как сделать отопление в частном доме, следует рассчитать необходимое количество материала. А сделать это невозможно, не зная из каких элементов состоит система. Выделяют 5 основных составляющих:
- котел;
- трубы;
- радиаторы;
- циркуляционный насос (не всегда);
- расширительный бак.
Статья по теме:
Преимущества и недостатки, принцип работы, критерии выбора, обзор лучших производителей и моделей, как сделать котел своими руками – читайте в нашей публикации.
Роль котла в отопительной системе частного дома
Котел – главный узел системы. С его помощью происходит нагрев теплоносителя. Котлы бывают твердотопливными (дрова, уголь, пеллеты или торф), газовыми или электрическими. Экономичнее других считаются газовые котлы, однако даже при сегодняшнем уровне газификации «голубое топливо» добралось не до каждого уголка необъятной России.
Важно! Котел, независимо от вида топлива, требует постоянного внимания и периодических ревизий. Только в этом случае можно быть уверенным в том, что отопительная система не подведет в неподходящий момент.
Перед тем, как установить котел отопления в частном доме, нужно рассчитать мощность, необходимую для обогрева всей площади жилых помещений. Для этих целей предлагаем воспользоваться удобным калькулятором ниже.