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.
Калькулятор расчета необходимой мощности котла
Система отопления частного дома обладает ценным преимуществом – это независимость от коммунальных учреждений. При строительстве дома можно выбрать собственное устройство отопления для проживания в комфортных условиях. При этом часто подобные системы монтируются собственными руками. Данный процесс должен происходить поэтапно:
1. Делается выбор отопительной системы.
2. Подбираются необходимые элементы.
3. Выполняются расчеты.
4. Разрабатывается схема и проект отопления.
5. Оформляется документация.
6. Производятся монтажные работы.
7. Выполняется тестовый запуск.
К наиболее популярным способам обогрева дома относится система водяного отопления.
Паровое отопление запрещено для применения в жилых домах. Оно в основном применяется для огромных помещений складского типа. Также используется электрическое отопление.
Система отопления частного дома
Какой вид топлива выбрать?
При выборе топлива рассматриваются традиционные варианты.1. Газ является популярным видом топлива и доступным по цене. При качественном подходе производится автоматизация всех процессов обогрева.
2. Воспользоваться твердым видом топлива можно при отсутствии газопровода. Выбор делается между пеллетами, углем и дровами. К минусам данного вида топлива относится невозможность автоматизировать систему.
3. Применение электричества отличается удобством и простотой. Недостатком топлива считается дороговизна.
4. Используется жидкое топливо. Это может быть мазут или дизельное топливо. Подобный способ характеризуется экономичностью и высоким КПД.
На выбор влияет подсчет затрат на дальнейшую эксплуатацию отопительной системы, а также близость необходимого сырья.
Виды твердого топлива
Устройство и особенности водяного отопления
Особого внимания при выполнении монтажа системы отопления в доме заслуживает устройство и характеристики водяного отопления.Схема движения теплоносителя
В зависимости от типа перемещения теплоносителя выделяют гравитационную и циркуляционную системы:1. В гравитационной системе жидкость перемещается вверх и по трубам при нагревании котла, а при ее остывании возвращается назад. Данная система характеризуется энергонезависимостью. При таком способе устройства есть недостатки:
нельзя выполнять точную регулировку теплоотдачи по приборам;
трубы выбираются с большим диаметром и монтируются с наклоном в сторону;
расширительный бачок должен быть открытым.
2. Движение жидкости в циркуляционной системе осуществляет насос. Несомненными плюсами считается возможность контроля теплоотдачи и использование труб небольшого диаметра.
схема движения естественной циркуляции
Какую систему отопления выбрать?
При установке отопительной системы важно правильно выполнить развязку труб. Существуют следующие схемы для обогрева частного дома:1. Однотрубная система представляет собой определенную магистраль, к которой последовательно подключены батареи. Это хороший способ для обогрева одноэтажного дома. Стоит учитывать, что в последнюю батарею теплоноситель поступает охлажденным.
2. Отличается эффективностью двухтрубная схема. При этом перемещение теплоносителя выполняется по двум магистралям. Это влияет на повышение расхода труб, но создается оптимизация обогревательной системы. Система применяется как для отопления помещения, так и для нагревания водопроводной воды.
3. Коллекторная система оборудуется центральным стояком, к которому подключены коллекторы на всех этажах. При этом коллектор распределяет существующий теплоноситель по отдельным батареям. Выполняется настройка системы с высокой точностью. К минусам относится высокий расход труб.
Двухтрубная система в частном доме
Электрическое отопление
Система обогрева электричеством отличается и безопасностью. Существует возможность контроля температурного режима в каждом помещении.Данный способ применяется, когда отсутствует возможность подсоединиться к газопроводу.
Для обогрева применяется специальный котел, электроконвекторы, схемы пленочного обогрева или специальные тепловые панели.
Какие элементы понадобятся для монтажа?
Перед монтажными работами приобретаются составляющие схемы отопления.
Котел
Котел определяет функционирование всей системы. Данный агрегат создает необходимое тепло и отдает его теплоносителю, который перемещает его к батареям.
Любые приборы отопления оснащены двумя камерами. В первой камере сгорает топливо. Это камера сгорания. А из другой камеры (теплообменника) выходит теплоноситель.
Также устройства бывают:
одноконтурными;
двухконтурными.
Последние еще являются устройством для подогрева воды.
В зависимости от используемого топлива отопительные агрегаты делятся на следующие виды:
1. Электрические модели применяются в местностях, где нет газа. Зависят от перебоев с электричеством и характеризуются дороговизной.
2. Самым востребованным считается газовый котел. Отличается экономичностью и удобством в эксплуатации.
3. Агрегаты на жидком топливе применяются не часто. Для них нужно отдельное помещение, так как выделяют запах при сгорании.
4. Модели на твердом топливе популярны в районах, куда не провели газопроводную магистраль. Требует систематической загрузки топливным сырьем.
Совет! Рекомендуется использовать котлы, с двумя вариантами отопления. Например, газовый агрегат или электрический с горелкой для твердого топлива. Это поможет в случае перебоев с электричеством или проблемами с газом.
Виды котлов для частного дома
Трубы
При выборе труб рассматриваются следующие варианты:
1. Стальные практически не применяются. Отличаются коротким эксплуатационным сроком и сложностью монтажа.
2. Металлопластиковые конструкции легко монтировать, но для них требуется тщательно выбирать подходящие комплектующие.
3. Полипропиленовые трубы монтируются с помощью паяльника и поэтому обеспечивают хорошую герметичность.
4. Недостатком медных изделий является дороговизна. В остальном – это лучший вариант, который характеризуется долговечностью, надежностью и гигиеничностью.
Совет! В частном доме лучше использовать конструкции из полипропилена или медные.
Разводка из полипропиленовых труб
Радиаторы
Радиаторы выбираются из следующих видов:
1. В закрытых системах используются стальные конструкции. На воздухе сталь окисляется.
2. В частном доме часто применяются радиаторы из алюминия. Характеризуются качественной теплоотдачей и быстрым нагревом, но не приспособлены для сильных нагрузок.
3. Биметаллические состоят из двух металлов. По стальной трубе передвигается теплоноситель, а ребра из алюминия обеспечивают хорошую теплоотдачу.
4. Надежными и долговечными считаются модели из чугуна.
Важно! Необходимо выполнить подсчет секций для системы отопления. На 1 кв.метр требуется 100 ватт мощности. Площадь помещения умножается на 100. Затем цифра делится на значение теплоотдачи одной секции, которая указана в паспорте. Таким образом, выявляется количество секций на комнату.
Монтаж радиатора своими руками
Монтаж отопления
Перед монтажными работами приобретаются вспомогательные детали: прокладки, ниппели или кронштейны. При установке выполняется обвязка элементов.Монтаж состоит из следующих этапов:
1. Выбирается схема разводки.
в верхней разводке расширительный бак монтируется в самой верхней точке помещения;
при использовании нижней разводки, трубы с горячей водой устанавливаются в нижней точке здания. При этом обратная магистраль, возвращающая энергоноситель в котел, монтируется ниже горячей трубы.
2. Составляется детальный план расположения всех элементов.
3. Монтаж начинается с котла. Агрегаты, работающие на жидком и твердом топливе, устанавливаются в подсобном помещении на бетонной основе.
4. Насос монтируется в магистраль, по которой перемещается теплоноситель из радиаторов в котел.
5. Выполняется разводка труб. Полипропиленовые трубы монтируются прибором для пайки. Стальные конструкции устанавливаются с помощью сварки. Металлопластиковые крепятся фитингами.
6. При монтаже радиаторов ребра конструкции располагаются на одном уровне и без отклонений по вертикали.
При монтировании системы стоит учитывать определенные правила:
1. Радиаторы располагаются под оконными проемами.
2. Расстояние нижней части батареи до напольного покрытия должно быть около 100 мм, а от подоконника до батареи не менее 60 мм.
3. Все секции по периметру дома располагаются на одной высоте.
4. В системе должен присутствовать слив.
После монтажных работ система заполняется теплоносителем и производится пробный запуск. При этом осматриваются все области соединений и стыки.
Монтаж системы отопления
Весь процесс создания системы водяного отопления в частном доме состоит из определенных этапов, поочередное выполнение которых приведет к решению поставленной задачи - сделать водяное отопление своими руками.
Что предстоит сделать? Изучаем…
Виды водяных систем отопления
Сегодня водяным системам отопления «принадлежит» до 90 процентов «обогреваемой территории» частных домов. На остальной части территории используется печное, электрическое, воздушное отопление.
Водяные системы отопления
- радиаторные;
- система «теплый пол»;
- плинтусное отопление.
Водяные радиаторы отопления - привычный элемент интерьера большинства домов и квартир. В их «семействе» обитают: стальные, чугунные, биметаллические и алюминиевые радиаторы.
В качестве преимущества таких устройств гордо выступает отличная теплоотдача, а недостатком является повышенная «требовательность» таких радиаторов к качеству и виду теплоносителя.
Радиаторное водяное отопление в частном доме в гараже или на даче «по плечу» сделать своими руками человеку, мало-мальски приспособленному к техническому труду и желающему научиться чему-то новому.
О том, какие типы радиаторов водяного отопления стоит выбрать для частного дома читайте в статье: «Какие радиаторы отопления лучше?».
Система водяная «теплый пол»
Водяной пол можно рассматривать как дополнение к радиаторной системе отопления или как альтернативу ей.
Преимущества такой системы заключаются в большой площади теплоотдачи - фактически весь пол можно условно назвать большим радиатором, который к тому же прогревает воздух в помещении правильно: теплая зона внизу, а вверху более прохладная.
Это позволяет снизить рабочую температуру теплоносителя, которая для теплого водяного пола не должна превышать 55 О С, а тепловую мощность квадратного метра установить в необходимых пределах изменением шага укладки нагревательной трубы. Основные неудобства такого пола - это относительная трудоемкость монтажа (создание бетонной стяжки, «гнездование» трубы в деревянном полу) и невозможность сделать такую систему при законченном ремонте - необходимо или поднимать пол (точнее его уровень) или углубляться. А что делать, если дверные коробки и двери уже установлены, а внизу бетонная плита перекрытия или?..
Как правильно «организовать» подогрев снизу читайте в статье «Теплые полы водяные своими руками: расчет и монтаж».
А теперь системы отопления… плинтусные!
Что это такое и с чем его едят? «Экзотичная» плинтусная система отопления - это нечто среднее между радиаторной системой отопления и теплым полом, а точнее схожее и на то и на это.
Отопительное оборудование устанавливается по периметру комнаты на уровне плинтуса, что позволяет равномерно прогревать и стены, и пол, а, соответственно, и воздух помещения.
Преимущества - отсутствие в интерьере громоздких радиаторов, а цветовая гамма плинтусных систем, позволяет подобрать их под любой стиль Вашего дома.
Рассмотрев неоспоримые преимущества и явные недостатки различных систем отопления Вам необходимо определиться с видом системы водяного отопления в Вашем же доме. Как уже упоминалось выше, при заершенных работах над дверными проемами и полами делать теплый пол может быть нецелесообразно, а вот поставить радиаторы или использовать плинтусные системы отопления можно легко и удобно. Стройка в самом разгаре - задумайтесь также и о теплых водяных полах.
Что должно быть в составе водяной системы отопления?
Схема водяного отопления частного дома, она же жидкостная, предполагает использование в системе жидкого теплоносителя, который «доставляет» тепло от отопительного котла к радиаторам или теплому полу, постоянно циркулируя в системе.
Иными словами теплоноситель «бегает по кругу», нагреваясь в котле и отдавая свое тепло в отопительных приборах.
Для обеспечения работы такой системы используется множество другого оборудования, которое делает работу системы более гибкой (дифференцированный обогрев различных зон), безопасной (защита от превышения давления и утечки теплоносителя из системы), автоматизируют процесс управления отоплением дома.
Структурная схема водяной системы отопления выглядит так:
Водяные системы отопления могут быть:
- с естественной циркуляцией теплоносителя;
- с принудительной циркуляцией теплоносителя.
Системы с естественной циркуляцией теплоносителя
В системе с естественной циркуляцией теплоносителя в качестве движущей силы выступает явления разности плотности нагретой и холодной жидкости (теплоносителя) в подающей и обратной трубе соответственно.
При нагревании теплоносителя в котле его плотность уменьшается, и она вытесняется вверх по вертикальной трубе, вытесняемая более плотной холодной жидкостью, возвращающейся по обратной трубе.
При этом теплоноситель проходит путь от котла по вертикальному стояку к расширительному баку открытого типа, растекается далее по горизонтальным стоякам по радиаторам отопления и возвращается в котел по обратной трубе.
В таких системах важными параметрами являются: диаметр труб (особенно центрального подающего стояка), а также их уклон.
Преимуществом такой системы можно назвать ее энергонезависимость (при использовании простого твердотопливного котла), а в списке недостатков мы назовем отсутствие возможности регулирования теплорежимов различных помещений, повышенный расход топлива, необходимость использования металлических труб большого диаметра.
Системы с принудительной циркуляцией теплоносителя
Такая система дополнена еще и циркуляционным насосом, который «в принудительном порядке» создает движущую силу, приложенную к теплоносителю.
Здесь также теплоноситель, нагреваясь в котле, движется по трубам под действием насоса, направляясь к отопительным приборам.
К преимуществам такой системы можно отнести возможность раздельного и гибкого (дифференцированного) регулирования мощности каждого радиатора или теплого пола с помощью ручных или автоматических вентилей, что позволяет более экономично использовать энергоносители для работы котла. В такой системе можно использовать пластиковые трубы, что существенно снижает стоимость материалов и облегчает монтажные работы, а сами пластиковые трубы можно «спрятать» в стены.
Недостатком такой системы является только ее «энергозависимость» от наличия в доме электричества для обеспечения работы насоса. В некоторых случаях используют комбинированную систему отопления.
Варианты монтажа водяных систем отопления
Если неподготовленный человек будет рассматривать все существующие варианты монтажа систем водяного отопления, особенно с естественной циркуляцией, он может «утонуть» в изобилии информации.
В рамках данной статьи мы остановимся на наиболее часто используемой схеме монтажа водяного отопления, доступной для повторения человеком без опыта таких работ.
Наиболее эффективным на сегодняшний день считается водяное отопление в частном доме, выполненное по двухтрубной системе монтажа водяного отопления, в которой «горячая» жидкость подается по одной (подающей) трубе, а «холодная» отводится по другой (обратной).
Такая схема позволяет соединять отопительные приборы (радиаторы, контуры теплого пола) параллельно с независимым ручным или автоматическим (термостат тут «нада», однако) регулированием потока жидкости, проходящей через них. В таких системах отопления удобно использование специальных устройств - коллектором, к которым подключаются все «потребители» тепла.
Более подробно о системах монтажа отопительных водяных систем читайте в статье «Схема отопления частного дома»
Варианты котлов для частного дома
Весь этот смонтированный многометровый набор труб и радиаторов останется бесполезным без «сердца» отопительной системы - котла. Это один из (если не единственный) дорогостоящий объект отопительной системы.
Выбор котла осуществляется по доступному в регионе расположения Вашего дома топливу: природный газ, электричество, твердое топливо и пр. Самым экономически выгодным и удобным в обслуживании является котел, работающий на природном газе.
Больше информации о газовых котлах в статье: «Как выбрать агв отопление?». А также читайте: «Двухконтурные газовые котлы отопления: что вы должны знать?»
Электрический также прост и автоматизирован, но «кушает» очень быстро Ваши денежки при оплате за более дорогую, чем природный газ, электроэнергию.
Достаточно информации про электрические котлы в статье: «Котел электрический: что нужно знать?
Нет доступа к газовой магистрали, слабый «ввод» линии электропередачи в дом – тогда выход один! То есть, два… Или твердотопливный котел (дрова, уголь, брикет, пеллеты)! Или котел на жидком топливе (солярке)! Сразу предупреждаем, думайте о помещении для хранения топлива и о времени, проведенном рядом с твердотопливным котлом при дозаправке при отсутствии системы автоматической подачи топлива.
Более подробно о твердотопливных котлах Вы можете прочитать в статье: Котлы отопления на твердом топливе».
Расчет водяного отопления также включает в себя определение необходимой мощности котла, расчет гидравлического сопротивления системы для выбора мощности циркуляционного насоса, проектирование дымохода, монтаж водяного отопления с расширительным бачком и группой безопасности.
Качественная отопительная система - один из самых важных факторов комфортного жизнеобеспечения в домах. Сложно представить себе жильё, в котором отсутствуют обогревательные приборы. Ещё не так давно большинство жителей нашей страны использовали для обогрева домов дровяные печи. Естественно, что в наше время постоянного прогресса такая система стала неактуальной и её всё чаще заменяют более современным водяным отоплением, работающим на газе.
Водяное отопление в частном доме основано на принципе циркуляции теплоносителя по трубопроводу и отопительным радиаторам. При этом движение воды происходит от основного обогревательного элемента - котла по всем узлам системы, после чего остывший теплоноситель возвращается обратно в отопительный прибор для повторного нагрева. При этом схема обвязки отопления не так уж и сложна и поэтому под силу для самостоятельного воплощения. Но перед этим нужно ознакомиться с особенностями проведения монтажных работ.
Особенности монтажа водяной системы отопления
В первую очередь нужно понимать, что водяное отопление основано на законах физики - горячий теплоноситель поднимается, а остывшая вода стекает вниз. Проще говоря, теплоноситель будет циркулировать с большей интенсивностью при большей разнице температур жидкости, вытекающей из котла и водой, возвращающейся в прибор по трубам обратки. Оптимальным показателем является разница температуры 25° C. При этом для усиления такого эффекта используют определённые приёмы:
- котёл должен размещаться в нижней точке отопительной системы приблизительно на 2-м ниже труб и радиаторов;
- стояк, по которому циркулирует теплоноситель должен быть качественно утеплён;
- длина труб водяного отопления дома с естественным способом циркуляции не должна превышать 30-м;
- в одноэтажном доме схема отопления с естественной циркуляцией подразумевает размещение труб обратки под определённым углом;
- исходя из общей протяжности труб отопительной системы, подбирается их диаметр: чем длиннее трубопровод, тем больше его диаметр.
Если рассматривать двухэтажные постройки, то схема водяной системы отопления дома подразумевает установку наноса . В противном случае качественно обогреть верхний этаж, не получиться.
Выбор отопительного устройства
Систему водяного отопления можно воплотить с помощью газового котла, электрического аналога или твердотопливного устройства. При этом газовое оборудование считается самым практичным и удобным в эксплуатации. Если возможности провести газ в дом нет, то хорошей альтернативой будет электрический котёл или его твердотопливный аналог
.
Если рассматривать котёл, работающий на твёрдом топливе, то его эксплуатация обходится намного дешевле, чем электрического аналога, так как он работает на дешёвых ресурсах – дровах, угле или пеллетах. Электрическое отопление оптимально подойдёт для дачного домика, где нет необходимости обогревать помещение ежедневно.
Водяная система теплоснабжения в небольших частных постройках не всегда выгодная, так как зачастую достаточно повесить несколько электрических обогревателей. В свою очередь, для больших домов понадобится очень мощный электрический котёл для нагрева воды, а это может сказываться на качестве работы других электрических приборов. В такой ситуации лучше использовать газовое или твердотопливное оборудование.
Схема однотрубного водяного отопления
Однотрубную отопительную систему можно по праву назвать самой простой и малозатратной и поэтому она подходит для монтажа своими руками. Здесь всё предельно понятно - трубопровод, по которому будет перемещаться вода, последовательно соединяет все радиаторы отопления в доме. После того как теплоноситель пройдёт полный круг он снова возвращается в котёл и цикл повторяется.
Такая схема, достаточно практичная, но всё-таки и в ней существуют некоторые нюансы. Батареи отопления, которые находятся на максимальном отдалении от котла, будут слегка тёплыми, в свою очередь, близлежащие радиаторы горячими. Проще говоря, температура в дальних помещениях будет прохладнее, чем в комнате, где установлен котёл. Естественно, в этом есть, и свой плюс, особенно когда в доме живут люди, которые не переносят жару.
Схема двухтрубной отопительной системы
Двухтрубную отопительную систему сложно назвать лёгкой, особенно для самостоятельного воплощения. Такая схема отопления предусматривает отвод от котла сразу двух труб
. При этом одна труба предназначена для подачи горячего теплоносителя к батареям, а другая для возврата остывшей воды назад в котёл. С виду это очень похоже на однотрубное отопление, но только радиаторы могут располагаться не последовательно, а в удобном для домовладельца порядке.
Согласно схеме от котла отходит одна труба, по которой горячий теплоноситель по законам физики будет подниматься. Такую трубу очень часто проводят по чердаку, где удобно выполнить скрытую разводку. Проще говоря, к каждому радиатору подводится отдельная труба. Это позволяет поддерживать одинаковую температуру в каждой батарее.
Также двухтрубная схема разводки предполагает установку отводящего трубопровода от каждого радиатора. Именно по этой трубе остывшая вода будет назад поступать в котёл. Обратка прокладывается в каждом помещении, где установлена батарея. Обычно обратную трубу отопления прячут в подполье.
Для увеличения качества работы двухтрубного водяного отопления специалисты рекомендуют устанавливать распределительный коллектор - специальное устройство, регулирующее, подачу воды к каждой батарее. Конструктивно такое приспособление напоминает трубку с несколькими боковыми отводами, которые на конце оснащаются запорными устройствами, после которых идут трубы, соединяющие, котёл с батареями. Благодаря такой системе появляется возможность контролировать и регулировать параметры температуры в каждом, отдельно взятом помещении дома.
При выполнении монтажа водяной системы отопления своими руками в первую очередь нужно определиться с её видом
. На сегодня специалисты рассматривают отопительную систему с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. При этом одна от другой отличается наличием либо отсутствием циркуляционного насоса. Но для начала рассмотрим достоинства обогрева с естественной циркуляцией воды по трубам и радиаторам:
- естественный вариант отопления самый дешёвый;
- такое оборудование не требует подключения к сети переменного тока;
- в такой системе может использоваться любой отопительный котёл.
Если рассматривать её недостатки , то хочется выделить следующие проблемы:
- низкий уровень КПД;
- теплоноситель по батареям распределяется неравномерно;
- в такой системе обязательно устанавливается расширительный бачок;
- обязательное использование металлического трубопровода.
У многих может возникнуть вопрос, а почему именно трубы из металла? Всё очень просто, теплоноситель в такой отопительной системе циркулирует с очень высокой температурой, в особенности возле котла. Поэтому не все пластиковые трубы смогут выдержать такие тепловые нагрузки.
При наличии циркуляционного насоса всё происходит немного по-другому. Такой способ более эффективно распределяет теплоноситель по радиаторам. Также к положительным качествам принудительной циркуляции воды можно отнести использование трубопровода с небольшим диаметром. Так, если сравнить такие системы отопления, то диаметр труб при естественной циркуляции теплоносителя почти вполовину больше чем при использовании циркуляционного насоса.
Установка водяного отопления частного дома
На первом этапе выполняется установка отопительного котла
. Он должен располагаться на подставке, отлитой из цементно-песочной смеси. После этого подсоединяют трубу отвода отработанных газов котла к центральному дымоходу. Место стыка обязательно заделывают жаростойкой мастикой или глиной, которая не растрескивается под воздействием высокой температуры.
На следующем этапе выполняют установку отопительных батарей. Их размещение должно быть строго под подоконниками, что позволяет создать тепловой барьер, предотвращающий, проникновение холодного воздуха через оконные щели. Сама установка радиатора достаточно проста и выполнима своими руками. Батарея навешивается на специальные кронштейны, закреплённые в стене при помощи дюбелей. Но, несмотря на всю кажущуюся простоту, существуют нюансы , которые нужно учитывать:
- Перед началом установки радиаторов выполняется разметка стен. Все радиаторы в частном доме должны располагаться на одном уровне и в горизонтальном положении, чтобы теплоноситель циркулировал беспрепятственно.
- Батарею при установке лучше не распаковывать, чтобы не повредить в процессе крепления.
- От нижней части батареи до напольной поверхности должен оставаться промежуток не менее 70 мм, но не более 150 мм.
- Отопительный радиатор должен, находится на 20 мм расстоянии от стены.
После завершения монтажа батарей переходят к разводке труб и установке сопутствующих узлов.
- Сливной патрубок с краном на конце, для удаления из системы воды. Его установка должна происходить в самой нижней точке системы обогрева частного дома.
- Расширительный бачок монтаж, которого выполняется в высшей точке системы отопления, но не меньше чем на высоте 3 м от котла.
- В случае с принудительной системой отопления монтируется циркуляционный насос. Специалисты, рекомендует сделать обводной участок трубопровода, который в случае поломки насоса возьмёт нагрузку на себя.
- При помощи кранов желательно оградить каждый самостоятельный элемент системы отопления. Это позволит в случае необходимости выполнить ремонт любого узла без полного слива теплоносителя.
Если схема отопления предусматривает наличие нескольких стояков, то в местах разводки трубопровода обязательно устанавливается балансировочный вентиль . В первую очередь - это необходимо для уравнивания разницы гидравлического сопротивления в различных ответвлениях отопительной системы.
Что нужно учитывать при самостоятельном монтаже
Помимо котла, труб и радиаторов при проведении самостоятельной разводки водяного отопления в частном доме нужно подготовить сопутствующие расходные материалы: крепёжные кронштейны, переходники, резиновые прокладки и другие мелочи, которые всегда нужны при монтажных работах связанных с отоплением. Плюс, ко всему, выполняя работы своими руками, нужно придерживаться следующих правил:
После того как все монтажные работы завершены, система отопления заполняется водой и проводится пробный запуск . Когда радиаторы прогреются, и в системе появится максимальное давление проводиться проверка соединений труб с батареями и другими элементами водяного отопления на наличие течи. При обнаружении любого дефекта отопление выключается, сливается вода, и поломка устраняется.
Ознакомившись со всеми тонкостями и особенностями устройства водяной системы отопления, каждый желающий сможет своими руками сделать её монтаж в частном доме. Главное, чтобы подключение всех составных частей выполнялось в соответствии со всеми требованиями безопасности. Если устанавливается газовое оборудование, то первый запуск котла должен проводить только специалист, так как газ - взрывоопасное топливо и любые ошибки могут привести к серьёзным последствиям.
Любой обладатель загородной недвижимости рано или поздно сталкивается с необходимостью создания комфортных условий проживания. Водяное отопление загородного дома - это достаточно простая система, однако существует множество различных вариантов ее реализации. Причина в том, что она должна быть не только надежной и простой в управлении, но и экономичной и эффективной. Поэтому при ее создании важно правильно выбрать ее тип и все входящие в нее элементы.
Виды систем отопления частного дома
Система водяного отопления частного дома может быть двух видов: открытая (гравитационная) и закрытая.
Открытая система состоит из нагревательного котла, радиаторов и расширительного бака. Все элементы соединены между собой трубами. Горячая вода, нагретая котлом, по стояку поднимается вверх к подающей трубе и под действием силы тяжести самотеком растекается по батареям.
Движение воды обеспечивается за счет разности плотности горячей (нагретой котлом) и холодной (отдавшей тепло в радиаторах) воды. Расширительный бак необходим для компенсации увеличения объема воды при нагревании. При этом бачек применяется открытого типа для снижения гидравлического сопротивления.
Рис.1.
Водяное отопление в частном доме без насоса - энергонезависимо. Ему нужен только источник топлива, на котором работает котел.
Недостатков же у этой схемы много и все они связаны с гравитационным принципом работы. Вот некоторые из них:
- медленный прогрев;
- необходимость устанавливать расширительный бак в самой высокой точке системы при этом котел должен быть в самой низкой точке;
- постоянное испарение теплоносителя из расширительного бака (так как он сообщается с атмосферой);
- сложность балансировки;
- невозможность устройства теплых полов и пр.
Устранить такой недостаток как высокая инертность и повысить производительность можно установкой циркуляционного насоса. Он подключается по схеме с байпасом, который обеспечивает два режима работы. Такая отопительная система дома может работать как при гравитационном принципе циркуляции теплоносителя, так и при принудительной прокачке. Однако все остальные ее недостатки сохраняются.
Рис.2.
Несмотря на энергонезависимость открытой чаще всего делают выбор в пользу закрытой системы. От открытой она отличается наличием циркуляционного насоса и применением герметичного расширительного бака.
Рис.3.
Циркуляция теплоносителя осуществляется по средствам специального насоса. Поэтому отсутствуют ограничения по установке элементов (определенный уклон труб и расположение элементов и пр.), возможно устройство водяных теплых полов, вся разводка становится более компактной и занимает меньше места.
Схемы отопления загородного дома
Закрытая система отопления частного дома может реализовываться различными способами в зависимости от этажности и площади, а также от вида обогревательных приборов. Наибольшее распространение получили однотрубная, двухтрубная, лучевая схема и их комбинация.
Однотрубные системы отопления представляют собой схему, при которой подача и обратка радиаторов подключены к одной трубе.
Рис.4.
Достоинство данной схемы в том, что она компактна, проста в монтаже и не требует большого расхода материала. Главным недостатком является то, что чем дальше радиатор отстоит от котла, тем меньше тепла он отдает помещению, т.к. в него попадает более холодная вода, чем в предшествующие.
Для устранения этого недостатка требуется точный расчет отопления дома, т.е. трубопроводов (по диаметру труб) и обогревательных приборов (количество секций) при проектировании. Однако часто сбалансировать однотрубную схему очень сложно.
Недостатков лишена двухтрубная система отопления частного дома. В этой схеме подача теплоносителя в радиаторы производится из трубы подачи, а слив остывшей воды осуществляется в трубу обратка.
Таким образом все нагреватели получаются подключены параллельно, и обеспечить одинаковую теплоотдачу обогревательных приборов значительно проще. Для этой цели применяются терморегуляционные вентили.
Рис.5.
Обе схемы могут использоваться в домах различной этажности. В зависимости от количества радиаторов на этаже может применяться горизонтальная или вертикальная разводка.
Двухтрубная система отопления одноэтажного дома небольшой площади должна иметь горизонтальную разводку. Для многоэтажного следует предпочесть вертикальную схему расположения стояков. Такой вариант позволит более равномерно распределить тепло по всем помещениям, благодаря более простой балансировке.
Рис.6.
Эффективное отопление дома достигается за счет применения лучевой (коллекторной) схемы. В ней каждый радиатор подключается индивидуально. По этой же схеме работает водяной теплый пол.
Рис.7.
Коллекторная система отопления частного дома более затратная в монтаже, чем предыдущие, но они с лихвой окупаются на экономии в эксплуатации. Дело в том, что можно точно настроить не только всю систему, но и каждый радиатор в отдельности. Таким образом в нежилых помещениях легко поддерживать небольшую температуру, тем самым значительно снизить потребления топлива для котла.
Выбор котла
Котлы отопления для частного дома можно разделить на несколько групп по типу используемого топлива, мощности, способа установки и функциональных возможностей. Учитывая их разнообразие выбор того или иного типа необходимо осуществлять из особенностей эксплуатации и вида системы обогрева.
По типу потребляемого топлива выделяют электрические, дизельные, твердотопливные и газовые. Нагревательные котлы перечислены в порядке снижения затрат на энергоносители, т.е. газовые самые экономичные. Естественно, что выбор в пользу того или иного типа в первую очередь зависит от этой характеристики.
Несмотря на то, что отопление в своем доме можно создать, используя любой источник энергии, чаще всего имеется доступ к газу. По этой причине отопительный газовый котел более всех пользуется популярностью. Поэтому именно эту группу мы рассмотрим более подробно.
Газовые котлы для отопления могут быть двух типов исполнения напольные и настенные.
Напольные обладают большой мощностью и способны обогреть дом площадью более 150 кв.м. По устройству они более просты и могут работать как в системе гравитационного, так и закрытого типа. Большинство моделей энергонезависимы, т.е. не требуют подключения к электричеству.
Рис.8.
Настенные котлы отопления обладают меньшей мощностью и более компакты. Они имеют эстетичный внешний вид и могут быть установлены в любом месте. В основном они предназначены для использования в закрытой схеме. По этой причине настенные газовые котлы уже снабжены циркуляционным насосом, расширительным баком и всей необходимой автоматикой. Они энергозависимы, но благодаря электронному управлению способны полностью автоматизировать обогрев загородного дома.
Рис.9.
Они могут быть с открытого и закрытого типа. Разница между ними в том, что с открытой камерой для работы берут воздух из помещения. Это накладывает требования по вентиляции и устройству дымохода. Котлы с закрытой камерой сгорания снабжены специальным вентилятором (турбиной), благодаря которой воздух нагнетается с улицы, а отработанные газы удаляются через коаксиальный дымоход, который очень прост в установке.
Настенный газовый котел может быть одноконтурный и двухконтурный. Одноконтурный работает только на обогрев помещения. Двухконтурные газовые котлы обеспечивают еще и горячее водоснабжение. Однако они хорошо справятся с задачей если имеется не более 2-х потребителей г.в.
Если же число точек водоразбора, которые могут использоваться одновременно больше, то целесообразно выбирать одноконтурный котел и устанавливать бойлер косвенного нагрева. Бойлер - это бочка в которой установлен змеевик, через который циркулирует теплоноситель и тем самым нагревает воду.
Рис.10.
Самой важной характеристикой газового котла является его мощность. Проектирование отопления дома начинают с расчета мощности котла с учетом множества параметров. Однако при высоте потолков до 3 м и хорошем утеплении стен и кровли можно руководствоваться простым правилом: 1 кВт мощности необходим для обогрева 10 кв.м. площади дома.
Расширительный бак и циркуляционный насос
Расширительный бак необходим для компенсации увеличения объема теплоносителя при нагревании. Так для воды, при нагреве до температуры 80 градусов ее объем увеличивается примерно на 5 %. Поэтому необходимо устанавливать расширительный бачек, при чем для открытой и закрытой системы применяются различные конструкции.
Бачек для открытой системы представляет собой емкость, объем которой полностью используется для заполнения теплоносителем при его расширении. Поэтому его объем должен составлять примерно 7% от общего объема теплоносителя.
Рис.11.
Система отопления частного дома с насосом подразумевает применение герметичного бачка. Такие емкости конструктивно разделены на 2 части эластичной мембраной, с одной стороны которой находится воздух под давлением обычно 1,5 атмосферы, а с другой теплоноситель. В этом случае бак необходим объемом 10 – 12% от общего объема.
Рис.12.
Выбор циркуляционного насоса осуществляют на основе расчетных значений расхода и напора. Расход – объем жидкости за единицу времени который должен прокачать насос. Напор – это гидравлическое сопротивление, которое должен преодолеть насос.
Формула для расчета расхода:
Q=0,86 x P / dT ,
где Q – расчетный напор, P – тепловая мощность (мощность котла), dT – перепад температур между подачей и обраткой (обычно 20 градусов).
Формула для расчета напора:
H=N x K ,
где H – величина напора, N – количество этажей с учетом подвала, K – коэффициент усредненных гидравлических потерь, принимается 0,7 – 1,1 для двухтрубных систем, 1.16 – 1,85 для лучевых схем.
Приведенные формулы это расчет системы отопления для частного дома приближенного характера, для точных вычислений характеристик необходимо использовать специальные методики, которые позволяют учесть все возможные факторы и точно определить режимы работы.
Трубы и автоматика
Системы отопления и водоснабжения коттеджей и дач имеет не высокую температуру теплоносителя обычно до 90 градусов. Поэтому для соединения всех отопительных приборов может применяться любой тип труб: стальные трубы, металлопластиковые, полипропиленовые.
Стальные прочны и долговечны. Однако их использование сопряжено со сложностью монтажа, выполнить который без навыков сварных работ невозможно. Кроме того, чтобы они не портили внешний вид помещения их необходимо периодически красить.
Металлопластиковые трубы пользуются большой популярностью. Монтаж системы отопления загородного дома с их помощью очень прост, особенно если применять резьбовые фитинги. Однако, как показывает практика, за счет сезонных перепадов температур зажим фитинга может ослабнуть и вызвать утечку теплоносителя. Поэтому места соединений необходимо регулярно проверять на утечки.
Полипропиленовые трубы (армированные) лишены недостатков стальных и металлопластиковых. Они монтируются с помощью сварки, что делает соединения очень прочным и долговечным, при этом сделать это можно своими руками даже не обладая опытом проведения подобного рода работ.
Рис.13.
Важнейшем элементом являются воздухоотводчики. Это простые механические приборы, которые позволяют устранить воздух из системы, который блокирует ее работу. Другое их название - кран Маевского. Эти устройства необходимо устанавливать не только в самой верхней точке, но и на распределительных коллекторах и отопительных приборах.
Рис.14.
В случае если для обогрева помещения применяются радиаторы отопления, то на каждый целесообразно установить терморегуляционный вентиль. С его помощью можно точно задать требуемую температуру.
Рис.15.
Отопление частного дома теплыми полами
В качестве нагревательных элементов могут применяться радиаторы или теплые полы, а также их комбинация. Довольно часто делают комбинированное отопление дома, т.е. первый этаж обогревают теплыми полами, а второй батареями.
Отопление теплым полом имеет ряд достоинств:
- позволяет создать более равномерный прогрев помещения, тем самым климатические условия становятся более комфортными, а система становится более простой;
- радиаторы должны быть установлены вдоль всех наружных стен, что не всегда предусматривает планировка, в тоже время как теплые полы лишены данного ограничения;
- простота регулировки.
Однако при всех достоинствах монтаж теплых полов более трудоемкий и дорогостоящий. Основной вклад вносят затраты на материалы и работу.
Рис.16.
Принципиально эта система не сильно отличается от традиционной. Главное различие заключено в необходимости монтажа специального смесительного и распределительного коллекторов.
Дело в том, что температура воздуха теплого пола обычно не превышает 35 градусов, в то время как котел дает температуру теплоносителя более 50 градусов. Смесительный коллектор предназначен для решения трех задач:
- задания невысокой температуры теплоносителя благодаря смешению горячего с остывшим;
- распределение воды по контурам;
- обеспечение циркуляции.
Рис.17.
Система теплого пола строится по лучевой схеме. Благодаря чему, она очень проста в настройке и регулировки, что в свою очередь упрощает создания комфортных условий и одновременно позволяет экономить на отоплении.
Рассмотренные варианты создания системы обогрева могут быть применены для дома любой площади и этажности. Важно найти компромисс между требуемыми климатическими факторами, стоимости элементов, сложности обслуживания и затратами на энергоносители. Если правильно соотнести все выше перечисленные параметры, то в доме всегда будет тепло и уютно, а затраты на отопление не сильно обременят семейный бюджет.
