Узел отопления в частном доме. Устройство системы водяного отопления в загородном доме. Выбираем схему – одну из трех

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.

Если нужно создать или модернизировать отопление в частном доме, то лучше сперва потратить час-другой на изучение вопроса, подборку мнений специалистов, и в частности, на прочтение данного материала, — рассмотреть наиболее распространенные ситуации и проверенные временем решения.

Знание вопроса – ключ к успеху. Даже если отопление в доме самостоятельно делаться не будет, то тогда с пришлыми монтажниками, хозяину лучше разговаривать на их языке. Проще будет проконтролировать правильность и бюджет процесса, самостоятельно можно будет закупить материалы, — значит значительно сэкономить. Поэтому изучить, как делается система отопления, – выгодно.

Как работает отопление

Для обычного жилого дома в подавляющем большинстве случаев применяется водяная система с принудительной циркуляцией жидкости. Теплоноситель движется по трубам под воздействием насоса, нагревает радиаторы, от которых греется воздух. Энергия генерируется в котле.

Все, что этому не соответствует, называется, как «редкость», а специалисты еще называют «дикость», — настолько оно будет уступать по потребительским качествам для жильцов дома обычной площади 70 – 500 м кв.

Из чего состоит

В отоплении всегда применяется ряд узлов и агрегатов, о которых стоит узнать поподробнее.

• Котел – теплогенератор, сжигающий топливо, нагревающий воду (теплоноситель).
• Циркуляционный насос – может не только устанавливаться отдельно, но и находится в составе автоматизированного котла, как и некоторые другие элементы. Гоняет теплоноситель по трубам.
• Трубы – применяются современные пластиковые, металлопластиковые изделия, подбираются по диаметру.
• Радиаторы – передают энергию воздуху.
• Расширительный бак – обязательный элемент, поддерживает стабильное давление при тепловом расширении воды. Предохраняет систему от аварии.
• Группа безопасности — может быть в составе котла или отдельно, включает предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр. Обязательно устанавливается в любой замкнутой системе.
• Фильтр очистки – небольшой обязательный элемент.

Это минимум обычной системы. Если это грамотно смонтировать, для чего применяются фитинги и краны, то отопление начнет обогревать дом.

Дополнительные элементы системы

• Краны шаровые – два режима работы «открыл-закрыл».
• Вентили балансировочные – похожие на обычные краны — тонкая настройка системы.
• Клапаны дух-трех-ходовые – автоматические регуляторы потока.
• Термоголовки – устройства, управляющие клапанами в зависимости от температуры и ручных установок.
• Краны Маевского – ручные воздухоотводчики, для спуска воздуха.

Чем топить

Прежде всего хозяев волнует вопрос, — чем отапливать дом. В каждой местности сложились свои приоритеты.

• Много домов сейчас отапливается природным газом из магистралей. Это дешевый и удобный вид топлива. Если есть газовая труба, то раздумывать не о чем, нужно подключаться и ставить газовый котел.
• Но также часто можно встретить отопление дровами в твердотопливных котлах. В большинстве регионов это дешево. Но не удобно. Чтобы упростить процесс топки систему дополняют буферной емкостью, или, что хуже – сложными, не лучшими по качествам, устройствами – котлами длительного горения.
• Уголь вытесняет из употребления дрова в отдельных угольных регионах, где он дешев.
• Пеллеты – «автоматизированые дрова», удобней, но дорого.
• Электричество – вытесняет потихоньку дрова, так как очень удобно, и при ночном тарифе – терпимо по цене. Но при дневном тарифе – слишком дорого.

Желательно термоизолировтать пол, и организовать отопление теплым полом.

После этих мероприятий, если они нормально выполнены, в доме будет тепло…

Подробней о том, как сделать отопление

Отопление в доме делается в следующей последовательности.

• Принимается решение о схеме подключения отопительных приборов, определятся их точки размещения и соответственно места нахождения трубопроводов. Определяется мощность оборудования и другие технические параметры (составляется проект!…)
• Выбирается место для котла и устанавливается котел, возможно по проекту газификации дома, возможно в связи с привязкой дымохода на естественной тяге.
• Делается обвязка котла, — монтируется трубопровод и обязательное оборудование обеспечивающее его работу и всей системы.
• Распределяются и устанавливаются радиаторы по комнатам в соответствии с необходимой мощностью отопления для каждой комнаты. С этим вопросом можно ознакомится
• Прокладывается трубопровод, подключаются радиаторы и котел со своей обвязкой.
• Система заполняется теплоносителем и испытывается.

Обвязываем котел

Автоматизированные котлы, как правило, содержат в своем корпусе и насос и группу безопасности, а иногда и расширительный бак. Вся их обвязка заключается в установке отключающих кранов.

Для твердотопливного котла устанавливается насос, расширительный бачок, группа безопасности, регулирование температуры, возможны и блоки автоматизации и управления.

В сложных системах все это дополняется гидрострелкой (или контуром первичного кольца) с дополнительными насосами на каждом ответвлении, а также возможно устанавливается буферная емкость, ставиться и бойлер ГВС.

В простейшем варианте твердотопливный котел нужно правильно обвязать –

Элементы, которые встречаются в сложных системах

Старые системы не применяются

Упоминалось, что в современном представлении теплоноситель должен двигаться под воздействием насоса. Все самотечное – анахронизм, не практичный, не функциональный и в два раза дороже.

Также по современным представлением система отопления должна быть двухтрубной, а однотрубная – дорогая и в создании и в эксплуатации, громоздкая и не обеспечивающая… Ее цена догоняется за счет большого диаметра труб и фитингов, а кольцевая схема создает и трудности прокладки и сложность в обеспечения одинаковой температуры радиаторов.

Выбираем схему – одну из трех

Как совмещают отопление с дизайном

Сейчас все больше стараются убрать не только трубы под пол, но и сами радиаторы. Устанавливают внутрипольные конвекторы, хоть и более дорогие, но зато не загромождающие интерьер. О наличии отопления с ними будет напоминать декоративная решетка под подоконниками, под входными дверями…

Промежуточный вариант более практичный в эксплуатации – спрятать под пол трубы, на стенах оставить радиаторы с нижним подключением – трубы выходят из пола под радиаторами.

При этом под полом разводка может быть по любой схеме, но наиболее дешевой и практичной оказывается тупиковая с ответвлениями более тонкими трубами от магистрали. Под полом допускается установка обжимных фитингов на металлопластиковых трубах. Часто подключение радиаторов совмещается с разводкой теплого пола в одном пространстве.

Выбрать трубы и радиаторы

Самый дешевый вариант и легко исполняемый самостоятельно — монтаж системы из полипропиленовых труб …. Но его порекомендовать нельзя. Он же самый ненадежный. Виной всему невозможность обеспечения стандартного качества соединения и номинального просвета труб в сварных стыках.

О подборе радиаторов можно спорить долго… но подойдут для частного дома любые, которые встретятся в магазине.
Подключить и установить радиаторы нужно по правилам…

Монтаж

Теперь дело за малым – собрать воедино все элементы, которые и были спроектированы. Кстати, конечно лучше воспользоваться готовым проектом отопления, если таковой имеется….

А если это известно, то и система отопления должна работать исправно… Осталось

Современные материалы и проверенные технологии позволяют грамотно организовать автономное отопление в частном доме. И главным преимуществом этому является то, что домовладелец самостоятельно определяет начало и продолжительность отопительного сезона. На современном рынке представлены доступные варианты отопительных систем. При этом правильный выбор одной из них зависит от конструктивных особенностей и габаритов дома, количества отопительных элементов и видов энергоносителей.

Разновидности систем отопления

Существующие системы предусматривают использование различных типов теплоносителя для обогрева помещений, поэтому бывают:

• Водяными.
• Паровыми.
• Воздушными.
• Электрическими.
• Системы теплых полов.
• Комбинированными.

Все они способны обеспечить быстрый и эффективный обогрев жилого дома различной площади.

Водяной обогрев

Один из самых распространенных и востребованных типов отопления для квартиры и частного дома. Работает по принципу закрытого отопительного контура, внутри которого циркулирует теплоноситель. Горячая вода от нагревательного котла естественным или принудительным способом движется по трубам и отопительным радиаторам, равномерно распределяясь внутри системы.

Корпус радиаторов нагревается, благодаря чему происходит тепловой обмен в помещении. Охлажденный теплоноситель возвращается в котельное оборудование и процесс нагрева повторяется.

Водяная система отопления оборудована специальными клапанами для регулировки внутреннего давления. Для подобной схемы используются различные типы котлов – газовые, твердотопливные, электрические.

Паровой обогрев

Отопление горячим паром рационально использовать для обогрева промышленных помещений. Для обогрева домов подобная система практически не используется из-за больших габаритов парового котельного оборудования, которое требует больших площадей, к тому же имеет высокую температуру нагрева корпуса, достигающую 120 градусов.

В качестве теплоносителя используется горячий пар, полученный при нагреве воды до кипения, после чего паровое облако транспортируется по трубопроводу к радиаторам. По мере охлаждения пар конденсируется в жидкость и поступает в котёл.

Существуют два типа парового отопления:

• Открытый. Оснащается накопительным баком для сбора конденсата после охлаждения пара и подачи его в котел.
• Закрытый. Конденсат поступает в котельное оборудование самостоятельно по трубам большего диаметра.

Воздушный обогрев

Достаточно популярный вариант организации обогрева торговых и производственных площадей. Преимущество заключается в стойкости элементов системы к появлению коррозии, температурным изменениям и протечкам. Для обогрева загородного дома используется крайне редко.

К основным составляющим системы отопления воздухом относят:

• Теплогенератор для нагрева воздуха.
• Воздушные каналы для передачи воздушных масс.
• Вентилятор для равномерного распределения воздуха.

Принцип работы воздушного обогрева прост: теплогенератор обеспечивает быстрый нагрев воздуха, который передается по воздушным каналам и поступает через вентиляционные решетки в помещения. Каналы могут прокладываться в стеновых или потолочных поверхностях. Охлажденный воздух поступает через воздуховоды в теплогенератор, после чего процесс нагрева повторяется.

Для системы используется теплогенератор на различном топливе: дизельном, керосине, газу (баллонном и магистральном).

Электрический обогрев

Хорошая альтернатива традиционному водяному обогреву – система электрического обогрева, которая безопасна, удобна и проста в эксплуатации.

Электрическое отопление дома выгодно в случаях, когда отсутствует возможность подключения к газопроводу или использования других энергоносителей.

Для ее организации могут использоваться: электрический котел, электроконвекторы, пленочные обогреватели, тепловые панели, инфракрасные нагреватели потолочного типа.

Самые востребованные и удобные в эксплуатации – электрические конвекторы, оснащенные терморегулятором для поддержания комфортной температуры нагрева воздуха.

Обогрев теплыми полами

Система теплых полов обеспечивает равномерный напольный обогрев для помещений различной площади. Устройство теплых полов под керамогранит и керамическую плитку наиболее эффективно, отличается высокой теплоотдачей и низким расходом энергоносителей.

Напольный обогрев бывает двух видов:

• Водяным. Трубы с теплоносителем укладываются на идеально ровную теплоизолирующую поверхность и подключаются к отопительному котлу. Далее выполняется цементная стяжка и укладка декоративного покрытия.
• Электрическим. Пленка укладывается на подготовленную поверхность, после чего монтируется декоративное покрытие. Другой вариант – нагревательный кабель на подложку, сверху выполняется стяжка или укладка напольного покрытия.

Принцип работы один – теплоотдача осуществляется через напольное покрытие.

Комбинированный обогрев

Комбинированный способ обогрева предусматривает использование нескольких видов отопления и теплоносителей. Во влажных функциональных помещениях: кухне, санузле, коридоре – напольный обогрев. В жилых помещениях: гостиной, спальне, детской – водяной или электрический. В основных помещениях дома – водяной обогрев, а в остальных – электрический.

Схемы организации отопительной системы дома

Выбрать наиболее подходящую схему организации водяного отопления в доме достаточно сложно, поэтому рекомендуется получить дополнительную консультацию специалиста.

Существует несколько распространенных схем прокладки труб в частном доме, которые позволяют обеспечить быстрый и равномерный прогрев. По способу движения отопительные системы бывают:

• Однотрубными.
• Двухтрубными.
• Коллекторными.
• Ленинградскими.

Схема однотрубной системы

Однотрубная система считается простой и доступной для самостоятельной организации. Она предусматривает последовательный монтаж радиаторов к трубопроводу, через который перемещается теплоноситель. Полный цикл заключается в нагреве теплоносителя, подаче его во все отопительные контуры и возврате в котел.

Несмотря на свою практичность и дешевизну, однотрубное отопление имеет некоторые недостатки. Если в системе используется большое количество радиаторов, возрастает вероятность того, что самые удаленные будут оставаться практически холодными. Другими словами, температура нагрева в дальних помещениях будет ниже, чем в том, где расположен отопительный котел.

Кроме того, подобная система сложна в проведении ремонтных работ. Для ремонта любого радиатора потребуется остановка всей отопительной системы.

Схема двухтрубной системы

Двухтрубная схема отопления частного дома сложнее в организации, но проще в техническом обслуживании. Она предусматривает подсоединение двух труб к котлу. В этом случае одна труба используется для подачи теплоносителя к радиаторам, вторая – для его отвода к котлу. Радиаторы можно монтировать параллельно друг другу.

Для удобной эксплуатации труба для отдельного радиатора монтируется с дополнительным входным краном. Прокладка обратного трубопровода осуществляется под пол в любом помещении, где имеется отопительный контур.

Схема коллекторной системы

В коллекторной системе отопления прокладка труб на подачу и отвод теплоносителя осуществляется независимо между собой. Каждый радиатор соединяется с общим коллектором отдельными трубами: на подачу горячей воды и на возврат остывшей.

Подобный вариант прокладки трубопровода обеспечивает поддержание комфортной температуры во всех помещениях, а также позволяет сделать ремонт или замену отопительного элемента на любом участке системы.

К недостаткам можно отнести необходимость установки шкафа под коллектор, высокую стоимость конструктивных элементов и монтажа.

Схема ленинградской системы

Ленинградка – совершенный вариант однотрубной отопительной системы. Она обеспечивает более равномерный обогрев помещений, отличается простотой монтажа и технического обслуживания. Кроме того, подобная схема разводки трубопровода позволяет снизить теплопотери при движении теплоносителя между отопительными контурами.

Система оснащается специальными байпасами-перемычками, расположенными под отопительными приборами. Они обеспечивают возврат теплоносителя через трубы в обход радиаторов, что позволяет поддерживать температуру нагрева на входе и выходе без существенных теплопотерь.

Основные элементы отопительной системы

Современная система отопления частного дома состоит из важных элементов, каждый из которых выполняет особые функции. К ним относят: теплогенераторы (котел, циркуляционный насос), распределительный трубопровод, расширительный бак, радиаторы отопления, терморегуляторы и воздушные клапаны.

От их грамотного расположения зависит эффективность и безопасность работы отопительной системы.

Отопительный котел

Чаще всего для домашней системы отопления используется котел. Выбор подходящего оборудования зависит от типа энергоносителя. Современные котлы работают на газу, дровах, керосине, угле, брикетах и электричестве.

Малогабаритные котлы мощностью до 25 кВт можно устанавливать в подсобных и хозяйственных помещениях. Объемные теплогенераторы мощностью свыше 70 кВт лучше выносить в специальные постройки с ограниченным доступом.

Конструктивно котел разделен на два отсека – топливный и для теплообменника. Первый отсек предназначается для сгорания топлива, второй – для подогрева используемого теплоносителя.

Распределительный трубопровод

Трубы предусмотрены для транспортировки теплоносителя от котла к отопительным приборам. Для разводки трубопровода используются трубы различного диаметра и материала изготовления.

Для системы отопления подходят следующие типы труб:

• Металлические – сталь, нержавейка, медь, оцинкованный сплав. Металлический трубопровод сложен в монтаже, восприимчив к коррозии, менее практичен и долговечен. Более надежными являются медные трубы, которые способны выдерживать гидроудары и температурные изменения. Единственный недостаток – высокая стоимость материала.
• Пластиковые – металлопластик, полиэтилен, полипропилен. Пластиковый трубопровод отличается высокими эксплуатационными характеристиками. Он безопасен, долговечен, практичен, инертен к гниению и появлению коррозии. Металлопластиковые трубы – самые доступные и проверенные временем, просты в монтаже и эксплуатации.

Отопительные радиаторы

Для организации отопления частного дома используются радиаторы следующих типов:

• Чугунные радиаторы. Отличаются невысокой стоимостью, высокой теплоотдачей, большим объемом и массой.
• Алюминиевые и биметаллические секционные конвекторы. Отличаются быстрым нагревом помещений за счет естественной конвекции, компактными габаритами, сравнительно небольшим весом и привлекательным внешним видом.
• Металлические панельные радиаторы. Комбинированный тип устройств, который выделяет длительный срок службы, высокая инерционность, привлекательный дизайн и доступная стоимость.

Терморегулирующие устройства

Для надежной и безопасной эксплуатации любой отопительной системы требуется наличие терморегулятора.

Терморегулятор для радиаторов отопления позволяет правильно выставлять комфортную температуру нагрева в помещении. Конструктивно он состоит из термической головки и пропускного клапана.

Терморегуляторы бывают прямого действия (устанавливается в трубопровод) и с электрическим управлением (устанавливается рядом с коллектором).

Расширительный бак

Важным функциональным элементом в системе автономного отопления частного дома является расширительный бак. Он предназначается для компенсации теплового расширения теплоносителя, чтобы предотвратить возможные разрывы трубопровода.

Расширительные баки бывают закрытыми и открытыми. Открытые баки можно установить в самой верхней точке системы, закрытые баки монтируются в любом удобном месте.

Клапан для спуска воздуха

Воздушный клапан применяется для быстрого удаления воздушной пробки из отопительной системы и приборов, которые используются для ее функционирования. Также он может применяться в следующих случаях:

• В процессе заполнения трубопровода и радиаторов теплоносителем.
• Для подсоса воздуха извне, если имеются неполадки в работе системы.
• При образовании воздушных пробок в процессе эксплуатации системы.

Особенности монтажа отопительной системы в частном доме

Чтобы сделать отопление в доме своими руками, необходимо выбрать подходящую систему. Оптимальное решение – установка системы с доступным и экономичным теплоносителем.

Если дом газифицирован, можно организовать водяное отопление с котлами: газовый (как основной), электрический или твердотопливный (как вспомогательный).

Следующий этап – создание рабочего проекта, проведение соответствующих расчетов, подготовка проектной документации и чертежа системы. Далее следует приобрести отопительное оборудование и дополнительные материалы для монтажа.

Вначале монтируется котел для системы отопления. Все типы котлов (за исключением электрического устройства), устанавливаются в специальном помещении – котельной. К помещению предъявляются особые требования: надежная система вентиляции и отдельная проводка. Оборудование монтируется на безопасном расстоянии от стеновых поверхностей, облицованных огнезащитным материалом. Также устанавливается отдельный дымоотвод.

От установленного котла проводится трубопровод к местам монтажа отопительных радиаторов. При разводке труб через стены или пол выполняется штробирование. Соединение отдельных элементов трубопровода осуществляется с учетом материала, из которого он изготовлен.

В завершении устанавливаются радиаторы. Для надежной фиксации используются кронштейны. При монтаже радиаторов важно соблюдать следующие расстояния до радиатора: от пола – 12 см, от стен – 4 см, от подоконника – 11 см.

На выход и вход каждого устанавливается арматура (запорная и регулирующая), а также термические датчики для регулировки температуры нагрева теплоносителя.

После завершения монтажа основных и вспомогательных элементов следует провести опрессовку отопительной системы. Тестовый запуск котельного оборудования должны делать специалисты.

Частые ошибки при установке системы

Допущение ошибок при проведении монтажных работ может привести к снижению эффективности в работе готовой системы отопления. Частыми являются следующие ошибки:

• Неправильный выбор энергоносителя.
• Неправильные расчеты мощности котла.
• Нерациональный выбор отопительной системы.
• Неправильный выбор подходящего диаметра труб.
• Некачественно сделанные уклоны при разводке труб.
• Неправильный выбор запорной арматуры и регулирующих приборов.
• Общее нарушение технологии монтажа.

Эффективная система отопления для частного дома предусматривает правильный выбор дешевых и доступных энергоносителей, грамотный монтаж всех функциональных элементов.

За покупками

1. Что нужно, чтобы смонтировать работающую систему водяного отопления ?

Вот полный список:

• Котел. Он должен обеспечивать минимальные эксплуатационные расходы и по возможности требовать минимального внимания владельца;
• Обвязка котла — группа безопасности (воздушник, манометр и предохранительный клапан), циркуляционный насос и расширительный бак, компенсирующий увеличение объема при нагреве;

Я намеренно исключил из рассмотрения открытые гравитационные системы, в которых функции всей обвязки выполняет открытый расширительный бачок. Они предельно просты конструктивно, но отличаются от закрытых систем с принудительной циркуляцией долгим нагревом, большим разбросом температур между отопительными приборами и образованием накипи в теплообменнике котла.

• Трубы — розлив, подводки к радиаторам и (опционально) стояки отопления;
• Собственно отопительные приборы и их обвязка — краны для отключения или дроссели для раздельной регулировки.

Котел

1. Как выбрать котел для водяного отопления ?

Если у вас в доме или на участке есть газ — отлично. Более дешевого источника тепла не найти: полученная при сжигании природного газа тепловая энергия обходится всего в 50-70 копеек за киловатт-час.

Наиболее экономичная разновидность газовых котлов — с электророзжигом.

За счет чего обеспечивается экономия?

• Отсутствие пилотной горелки экономит до 25% газа, который сгорает при простое котла, когда теплоноситель нагрет до достаточно высокой температуры;
• Еще 10 — 12% экономии обеспечивает утилизация теплоты конденсации водяного пара, который в традиционных котлах покидает дом вместе с остальными продуктами сгорания.

В отсутствие газопровода вблизи дома остальные источники тепла располагаются по экономичности в таком порядке:

Несколько нюансов:

• Источником питания газового котла может быть не только магистральный газ, но и баллоны или собственный газгольдер. Но в этом случае стоимость киловатт-часа вырастет до 3 и 2,3 рублей соответственно;
• Я привел усредненные цены на момент написания статьи (начало 2017 года), актуальные для центральных областей страны на небольшом удалении от столицы. Однако региональные цены на энергоносители и местные тарифы на коммуналку могут внести свои поправки.
  Скажем, в Москве киловатт-час электроэнергии стоит по одноставочному тарифу не 4, а 5 рублей. В Севастополе, где я живу, пеллеты вдвое дороже, чем в Московской области — 15000 рублей за тонну против 7000;
• Для растопки твердотопливного котла на угле нужны дрова, что дополнительно увеличит эксплуатационные расходы и затраты времени;

• Газовые, дизельные и электрические котлы могут работать без обслуживания до тех пор, пока подается электричество, газ или жидкое топливо. Пеллетный котел с бункером и механизмом подачи пеллет способен на автономную работу в течение недели. Твердотопливный котел придется растапливать и чистить от золы несколько раз в день;

Некоторые разновидности котлов рассчитаны на более долгую автономную работу. Скажем, пиролиз (тление дров при ограниченном доступе воздуха с последующим дожиганием продуктов сгорания в отдельной камере) увеличивает автономность до 10-12 часов. Котлы верхнего горения с телескопическим воздуховодом и вовсе способны проработать на одной закладке до суток.

• Замена дизтоплива на отработку уменьшит эксплуатационные расходы в 5-6 раз. Однако котлы на отработке не пользуются большой популярностью, поскольку постоянный канал поставки отработанного моторного масла есть разве что у работников автосервисов.

Еще один источник дешевого тепла — котел на отработке.

Для частного дома с качественным утеплением стен и перекрытий, расположенного в центральных областях страны, мощность котла подбирается из расчета 100 ватт на один квадратный метр площади.

Для домов в северных или южных регионах, строений с некачественным или, наоборот, очень эффективным утеплением и с большой высотой потолков лучше воспользоваться формулой Q=V*Dt*k/860.

Переменные в этой формуле (слева направо):

• Потребность помещения в тепле в киловаттах;
• Его объем в кубометрах;
• Разница температур между улицей и домом (ее обычно принимают равной разнице между санитарной нормой -18 — 22 градусами — и температурой самой холодной пятидневки в вашем населенном пункте);
• Коэффициент утепления. Его можно подобрать по таблице:

Например, для дома размером 10х10х6 метров с кирпичными стенами толщиной 50 см и двойными стеклопакетами, расположенного в Сургуте (температура самых холодных пяти дней зимы — -43), потребность в тепле составит (10*10*6)*(22 — -43)*1,9/860=86 киловатт.

1. Есть ли недорогая альтернатива твердотопливным котлам в отсутствие газа ?

Тепловые насосы работают на электричестве, но используют его не для прямого нагрева воздуха в доме, а для перекачки тепла от низкопотенциального источника — грунта, воды или воздуха.

Поскольку электроэнергия расходуется лишь компрессором, на каждый киловатт-час электричества владелец получает от трех до шести киловатт-часов тепла, что сокращает расходы на обогрев до сопоставимых с твердотопливным отоплением и даже газом.

Многих потенциальных покупателей отпугивают высокая стоимость тепловых насосов и дорогостоящий монтаж системы отопления. Достаточно сказать, что установка геотермального насоса требует бурения скважин глубиной в несколько десятков метров или укладки горизонтального коллектора в котлован, площадью втрое превышающий площадь дома.

Однако в теплых регионах может быть реализована схема обогрева «воздух-воздух»: тепловой насос отбирает энергию у воздуха за пределами дома и отапливает его без посредничества теплоносителя, простым обдувом внутреннего теплообменника.

Ничего не напоминает?

Все правильно, именно так работает любой бытовой кондиционер в режиме нагрева.

Бытовая сплит-система — частный случай теплового насоса.

Именно кондиционеры я использую в качестве основного источника тепла для своего дома.

Вот краткий отчет об их эксплуатации:

• Четыре постоянно работающих зимой инвертора вместе с установкой обошлись мне примерно в 110 тысяч рублей;
• Отапливаемая площадь дома — 154 м2. На ней поддерживается температура в 20-22 градуса;
• Кондиционеры продолжают работать на обогрев даже при редких в Севастополе заморозках (минимальная температура, которой была испытана система отопления — -21 градус);
• Расход электроэнергии на отопление в зимние месяцы составляет примерно 1500 КВт-ч. Сколько это в деньгах, читатель может подсчитать по местным тарифам.

На фото — внешние блоки кондиционеров, отапливающих спальню и детскую на первом этаже.

Обвязка котла

1. Как выбрать обвязку для котла?

Ее основные элементы я уже перечислил. Тонкости, впрочем, есть и здесь.

При выборе циркуляционного насоса смотрите в первую очередь на его производительность. Минимального напора в 2 метра (0,2 кгс/см2) вполне достаточно для того, чтобы заставить работать систему отопления многоквартирного дома.

Производительность насоса подбирается по формуле Q=0,86R/Dt.

В ней:

• Q — искомое значение в кубометрах в час;
• R — мощность котла или обслуживаемого насосом контура с принудительной циркуляцией теплоносителя;
• Dt — разность температур между подачей и обраткой (обычно она примерно равна 20 градусам).

Так, для нашего замерзающего в Сургуте дома понадобится насос с производительностью 0,86*86/20=3,7 м3/ч.

Предохранительный клапан должен быть настроен на максимально допустимое для отопительной системы давление (обычно 2,5 кгс/см2.

Объем мембранного расширительного бачка обычно с небольшим запасом берется равным 1/10 от объема теплоносителя в контуре. Чтобы узнать с максимальной точностью последний параметр, достаточно заполнить контур водой и слить ее в тару известного объема.

В сбалансированной отопительной системе с алюминиевыми или биметаллическими радиаторами объем теплоносителя примерно равен 15 литрам на киловатт мощности котла.

Стандартное давление зарядки расширительного бачка — 1,5 кгс/см2. Примерно такое же рабочее давление должно поддерживаться в системе отопления при работе. Увеличить его можно с помощью крана, соединяющего отопительный контур с системой ХВС, или простой накачкой воздуха в расширительный бак через золотник.

Трубы

1. Какие трубы использовать для разводки отопления в доме ?

На мой взгляд, лучший материал для автономной системы водяного отопления — полипропилен с армированием алюминиевой фольгой.

Почему именно он?

• Эти трубы — одни из самых дешевых. Так, при наружном диаметре 20 мм погонный метр трубы стоит всего 70 рублей. Сравните эту стоимость с гофрированной нержавейкой (от 290 рублей за метр) и медью (от 400 рублей);
• Их соединения — необслуживаемые и прочностью не уступают цельной трубе. Фитинг можно прятать в штробу или стяжку;
• Прочность и термостойкость полипропилена вполне достаточна для скромных эксплуатационных параметров автономной системы (до +75С при давлении не более 2,5 атмосфер).

Почему я советую именно армированные трубы и именно алюминием?

Дело не в стойкости к гидростатическому давлению — она и так избыточна. Ключевые слова — «удлинение при нагреве». По этому параметру полипропилен без армирования впереди планеты всей: нагретая на 50 градусов метровая труба становится длиннее на 6,5 мм. Армирование стекловолокном уменьшает удлинение до 3,1 мм, а алюминием — до 1,5 мм/метр.

Для сравнения — стальная труба в тех же условиях удлинится на 0,5 мм.

При монтаже длинных прямых участков розлива трубы размыкаются компенсаторами — кольцевыми или П-образными изгибами, которые позволяют избежать деформации трубопровода.

1. Каким должен быть диаметр труб ?

Внутренний диаметр подбирается в зависимости от тепловой нагрузки на соответствующий участок контура. Для розлива тепловая нагрузка равна мощности котла, для подводок — мощности отопительного прибора, для стояка — суммарной теплоотдаче всех подключенных к нему приборов.

Значения внутреннего диаметра подбираются из еще одной таблицы.

Диаметр может быть уменьшен за счет увеличения скорости теплоносителя (читай — производительности насоса). Однако тут нас ждет ловушка: вслед за ростом скорости потока появятся гидравлические шумы — вначале на дросселирующей арматуре, а потом и на всех фитинговых соединениях. Поэтому скорость лучше подбирать из ряда 0,4 — 0,6 м/с (синие столбцы в таблице).

В системе с естественной циркуляцией диаметр розлива увеличивается как минимум на один шаг. Инструкция связана с минимальным гидравлическим напором, обеспечивающим движение теплоносителя: при увеличении диаметра падает гидравлическое сопротивление трубопровода.

Отопительные приборы

1. Какие батареи лучше приобрести ?

Наш выбор — алюминиевые секционные радиаторы. Дешево и сердито: максимальная теплоотдача (при стандартном размере батарей — примерно 200 ватт на секцию) и минимальная цена (от 300 рублей).

1. Как подобрать количество секций?

Мощность отопительного прибора для отдельного помещения рассчитывается по той же схеме, что и потребность дома в тепле. Чтобы пересчитать мощность в количество секций, достаточно разделить ее на тепловой поток от одной секции. Он всегда указывается производителем в технической документации на прибор.

Тут есть одна тонкость. Как правило, изготовитель указывает тепловой поток для вполне определенной разницы температуры между теплоносителем и воздухом в помещении — 70 градусов (90С/20С).

По мере охлаждения теплоносителя или нагрева воздуха мощность секции будет падать пропорционально дельте температур: скажем, при 60С в батарее и 25С в комнате секция будет отдавать мощность вдвое меньше номинальной.

Обвязка отопительных приборов

1. Какая арматура нужна для отключения и регулировки батарей?

Если вы планируете только отключать радиаторы (при избытке тепла или для ремонта) — установите на обе подводки к батарее шаровые краны. Они долговечны, отказоустойчивы и всегда герметичны в закрытом положении.

Для дросселирования (регулировки проходимости) принято использовать игольчатые дроссели, или клапана для радиаторов. Внутри это типичные винтовые вентиля с металлическим клапаном.

Если вы хотите, чтобы проходимость подводок регулировалась автоматически, ваш выбор — клапана с термоголовками. После грубой регулировки они будут менять свою пропускную способность в зависимости от температуры воздуха в комнате.

Разводка

1. Как развести отопление по дому ?

Наиболее простая и отказоустойчивая схема — однотрубная ленинградка, кольцо розлива по периметру дома с подключенными параллельно ему отопительными приборами. Ее главный недостаток — большой разброс температур между первыми и последними радиаторами.

Если в доме несколько отапливаемых этажей, обычно монтируется двухтрубная система отопления. Она может быть тупиковой (когда теплоноситель при перетоке из подачи в обратку разворачивается на 180 градусов) и попутной (направление движения теплоносителя сохраняется).

Тупиковая схема нуждается в обязательной балансировке — ограничении проходимости ближних к котлу радиаторов дросселями. Без балансировки основной объем теплоносителя циркулирует именно через эти радиаторы, а дальние приборы практически не греют. На моей памяти это как минимум один раз привело к серьезной аварии — разморозке контура в сильные холода.

Попутная схема (петля Тихельмана) формирует несколько параллельных контуров одинаковой протяженности. В ней температура радиаторов всегда примерно одинакова без балансировки.

Тупиковая двухтрубная схема используется в тех случаях, когда какое-либо препятствие (высокий проем, несущая стена и т.д.) не дает закольцевать петлю Тихельмана.

Монтаж

1. Как самому спаять полипропиленовые трубы ?

Для этого понадобятся:

• Шейвер (зачистка) для удаления армирования из области пайки;

Шейвер заодно снимает наружную фаску на трубе, упрощая монтаж фитинга.

• Ножницы — труборез;
• Паяльник с насадками соответствующего диаметра и рабочей температурой 260 градусов.

Монтаж соединения выполняется так:

• Шейвер надевается на трубу и делает несколько оборотов, удаляя алюминиевую фольгу;

Если ее оставить, контактирующая с водой фольга будет постепенно разрушаться. Это приведет к расслоению трубы и падению прочности соединения.

• Труба вставляется в раструб нагретой до рабочей температуры насадки. Одновременно на вторую сторону насадки надевается фитинг;
• Оплавленные детали совмещаются поступательным (без вращения) движением и несколько секунд удерживаются неподвижно. После того, как оплавленный пластик схватится, можно переходить к монтажу следующего соединения.

1. Где установить группу безопасности ?

На выходе из котла. Именно там начинает расти давление при недостаточной проходимости розлива или низкой скорости циркуляции.

1. Где ставится расширительный бак ?

В любой точке контура, но не ближе двух диаметров розлива от насоса при установке перед ним и не ближе десяти диаметров розлива при установке после насоса. Иначе возникающие при вращении крыльчатки турбулентности резко уменьшат ресурс мембраны бачка.

1. Может ли гравитационная система отопления быть переведена на принудительную циркуляцию?

Вполне: насос можно поставить и в закрытый, и в открытый контур.

Обычно монтаж отопления с возможностью работы и с естественной, и с принудительной циркуляцией выполняется так:

• Диаметр и конфигурация розлива (уклон, разгонный коллектор, разница в высоте между котлом и отопительными приборами) делаются типичными для гравитационной системы;
• Перед котлом параллельно розливу ввариваются два отвода, между которыми подключается насос;
• Между врезками ставится шариковый обратный клапан.

При работе насоса клапан срабатывает и перекрывает байпас. Теплоноситель циркулирует с высокой скоростью принудительно. Стоит насосу отключиться из-за перебоев с подачей электроэнергии — и система самостоятельно переходит в режим естественной циркуляции: клапан открывается, и вода свободно движется по розливу.

Вместо обратного клапана иногда ставится обычный вентиль или шаровый кран. В этом случае систему приходится переводить в режим естественной циркуляции своими руками.

Заключение

Разумеется, в небольшом по объему материале трудно ответить на все связанные с автономным отоплением вопросы. Дополнительную информацию вы найдете в видео в этой статье. Не стесняйтесь оставлять на портале свои комментарии. Успехов, камрады!

Каждому жилью в условиях отечественного климата необходима эффективная отопительная система. Для частного дома, в котором, как правило, отсутствует , вариантов ее устройства существует довольно много. Отличаясь друг от друга конструкцией, видами разводки и теплоносителями, все эти системы имеют свои достоинства и недостатки.

Классификация систем отопления частного дома

В первую очередь отопительные системы отличаются видом теплоносителя и бывают:

• водяными, самыми распространенными и практичными;
• воздушными, разновидностью которых является система открытого огня (т.е. классический камин);
• электрическими, наиболее удобными в эксплуатации.

В свою очередь, в частном доме классифицируют по типу разводки и бывают однотрубными, коллекторными и двухтрубными. Кроме того, для них существует еще и классификация по энергоносителю, требуемому для работы нагревательного прибора (газ, твердое или жидкое топливо, электричество), и по количеству контуров (1 или 2). Также разделяют эти системы по материалу труб (медь, сталь, полимеры).

Водяное отопление частного дома

Водяное отопление в частном доме осуществляется при помощи замкнутого контура, заполненного циркулирующей по нему горячей водой. Нагревательным прибором в этом случае выступает котел, от которого по дому необходимо провести трубы к каждому радиатору. Вода проходит через батареи, отдает тепло комнатам и возвращается в котел. Там она снова нагревается и попадает в систему. В качестве теплоносителя также может использоваться и антифриз.

Чаще всего отопительная система состоит из медных труб, самых надежных, однако, и наиболее дорогих.

Реже используется сталь, и практически никогда не устраивают водяное отопление из полимерных материалов, плохо переносящих температурные перепады.

Кроме труб схемы должны быть укомплектованы дополнительными элементами:

• расширительным баком, собирающим лишнюю жидкость;
• терморегуляторами, контролирующими температуру перед радиаторами;
• циркуляционным насосом, обеспечивающим принудительное движение жидкости по трубопроводам;
• запорными и предохранительными клапанами.

Подвиды

Система данного типа может быть:

• одноконтурной, обеспечивающей только нагрев воздуха;
• двухконтурной, позволяющей еще и получать горячую воду.

По принципу движения жидкости в трубах различают однотрубные, двухтрубные и коллекторные системы. Первая предполагает последовательный переход теплоносителя от одной батареи к другой. Ее достоинствами можно назвать простоту проведения разводки, а недостатками – низкую эффективность, невозможность регулирования и сложность замены отдельных элементов.

Двухтрубная

Двухтрубная система лучше, так как является более ремонтопригодной и обеспечивает минимальные потери тепла.

Но самый удобный и эффективный способ устройства схемы водяного отопления получится, если провести , обеспечивающую и быструю замену износившегося элемента, и простое регулирование температуры, однако и стоящую при этом дороже.

Плюсы-минусы

Главным достоинством всех систем водяного отопления в частном доме является эффективная передача тепла по всем обслуживаемым помещениям. А среди недостатков можно назвать:

• сложность и трудоемкость монтажа;
• необходимость в регулярной профилактике труб и котла, которую можно проводить и самому, и с использованием услуг специалистов.

Применение газовых котлов

Котлы, применяемые в водяной системе, могут использовать различные виды топлива. Самым распространенным и удобным в использовании является оборудование на газе – хотя устанавливать его можно лишь в том случае, когда к дому подведено центральное газоснабжение. Кроме того, в числе недостатков газовых котлов можно назвать необходимость их регулярного контроля со стороны соответствующих коммунальных служб.

Зато такая система имеет следующие преимущества перед остальными:

1. Простоту установки и эксплуатации.
2. Высокую экономичность использования энергоресурсов. В среднем, затраты на газ получаются на 30–40% меньшими по сравнению с использованием жидкого топлива или электричества.
3. Быстрый нагрев помещений теплоносителем. Уже через час температура в комнатах с системой водяного отопления, источником тепла в котором является газовый котел, заметно возрастет.
4. Экологичность использования газа.
5. Возможность автоматизации процесса, включая программирование требуемой температуры и нагрева горячей воды.

При отсутствии газоснабжения в частном доме приходится использовать котлы, работающие на других видах топлива. Например, на дровах, пеллетах или угле. Такой твердотопливный котел будет полностью автономным и не зависящим от подачи электричества или газа.

Однако его экологичность значительно меньше по сравнению с другими вариантами. А для хранения энергоносителя потребуется устройство дополнительного хранилища, защищенного от попадания влаги.

Отопление с использованием жидкого топлива

Жидкотопливное оборудование правильно устанавливать в зданиях, где применение и газа, и электричества невозможно или просто нецелесообразно (например, электросеть не выдержит такого мощного котла). Его достоинством также можно назвать независимость от электро– и газоснабжения. Хотя недостатки таких котлов обычно перевешивают преимущества:

• для топлива необходимо устройство специального пожаробезопасного резервуара;
• энергоноситель очень дорогой, и данный вариант получается максимально невыгодным;
• выделяются большие объемы продуктов сгорания топлива.

Электрические котлы

Электрическими котлами в системах водяного отопления пользоваться удобно и достаточно выгодно. А еще при этом обеспечивается высокая автоматизация процесса.

Однако скорость нагрева теплоносителя большинством электрокотлов не слишком высока – а если установить более мощное оборудование, может произойти перегрузка электросети.

Кроме того, электричество лучше всего использовать в качестве и энергоносителя, и теплоносителя, обходясь без посреднической роли воды.

Воздушная система

Принцип действия воздушной системы состоит в нагреве воздуха непосредственно возле агрегата (как правило, печи, котла или камина). Далее горячие воздушные потоки принудительно (при помощи вентиляционной системы) или под действием гравитации распространяются по дому, обеспечивая его теплом. Недостатками принудительного способа являются затраты электроэнергии, гравитационного – возможность нарушения схемы движения воздуха из-за открытых дверей, сквозняков.

В качестве теплогенератора в частном доме может быть установлен дровяной, газовый или жидкотопливный агрегат. Преимуществами системы можно назвать сравнительно простое обслуживание и максимальную энергонезависимость (особенно в случае гравитационного распространения тепла). В то же время есть у нее и недостатки:

• необходимость правильно проектировать и проводить воздуховоды еще на этапе строительства здания. Встроить их в уже построенное жилье практически невозможно;
• обязательная теплоизоляция воздушных каналов;
• высокая стоимость монтажа, даже если выполнять работы самому.

Электрическое отопление

Отапливать дома при помощи электричества можно не только путем устройства водяной системы. Использовать электроэнергию для прямого нагрева комнат будет более правильно и выгодно. Вариантов устройства существует два:

• электроконвекторы;
• система теплого пола;
• инфракрасные длинноволновые обогреватели.

Отопление электроконвекторами

Электрические конвекторы менее выгодны по сравнению с водяным отоплением, использующим в качестве энергоносителя газ. Однако, по сравнению с другими вариантами их применение будет экономически эффективным.

Кроме того, устанавливать такие приборы гораздо быстрее, чем водяные радиаторы, при этом не требуется никаких труб – только провода и способная выдержать требуемую мощность электросеть.

«Теплые полы»

Применение теплых полов позволит даже в самое холодное время года не пользоваться домашней обувью. Их преимуществом по сравнению с конвекторами является более равномерный нагрев комнат.

Однако основным источником тепла «теплые полы» делать нельзя – а вот в качестве дополнительного отопления лучше варианта не найти.

Использование инфракрасных обогревателей

Практически единственными недостатками применения инфракрасного излучения для нагрева частного дома можно назвать дискомфорт, вызываемый светящейся панелью, и невысокую точность регулирования мощности. В то же время среди его достоинств имеется:

• высокая скорость нагрева;
• повышение температуры не воздуха, а предметов интерьера;
• полная автоматизация процесса работы оборудования.