Отопительная система должна быть экономичной и эффективной. Проектирование и монтаж ее следует производить грамотно. Иначе зимой от холода страдать придется не только снаружи, но и в жилище. Исполнить отопление частного дома своими руками можно несколькими способами. Классический вариант его устройства – это электрический или газовый котел плюс однотрубная либо двухтрубная разводка. Но возможны и иные комбинации. Чтобы правильно выбрать наиболее подходящую схему, следует основательно разобраться во всех их особенностях.
Однотрубные схемы
Проще всего выполнить расчеты и сборку системы отопления с однотрубной схемой прокладки трубопроводов для теплоносителя. Нагретая вода в ней последовательно проходит от котла через все батареи в доме, начиная с первой и заканчивая последней в цепочке. При этом тепла каждому последующему радиатору достается все меньше и меньше.
Основных плюсов у такой разводки отопления в частном доме четыре:
Простота реализации;
Небольшая кубатура теплоносителя;
Гидравлическая устойчивость системы;
Малый расход материалов.
С монтированием трубопровода по этой схеме и подключением его к котлу своими руками при наличии даже минимальных навыков можно справиться за два–три дня. Плюс затраты на создание в доме системы водяного отопления под однотрубную разводку выходят самыми минимальными в сравнении с остальными вариантами.
Фитингов, арматуры и труб здесь потребуется немного. Экономия на материалах существенна. И неважно выбран для возведения коттеджа клееный брус или кирпич. Если жилье хорошо утеплено, то даже простой однотрубной системы для его обогрева хватит с лихвой.
Среди слабых мест данной схемы отопления числятся:
Невозможность точно отрегулировать подачу тепла в каждой комнате;
Ограничение на общую протяженность трубопровода по дому (не более 30 м);
Малый объем тепловой энергии в самой удаленной от котла батарее;
Уязвимость в плане разморозки и порывов.
Чтобы нивелировать недостатки, в однотрубную систему приходится встраивать циркуляционный насос. Но это дополнительные расходы и потенциальные поломки оборудования. Плюс при любых проблемах на каком-либо участке трубы прекращается обогрев всего коттеджа.
Однотрубная горизонтальная
Если частный дом небольшой и одноэтажный, то однотрубную систему отопления лучше всего делать в горизонтальном исполнении. Для этого в комнатах по периметру коттеджа прокладывается кольцо из одной трубу, которая подключается к входу и выходу котла. Радиаторы врезаются в трубопровод под окнами.
Однотрубная горизонтальная схема — идеальный вариант для небольших помещений
Батареи здесь подключаются нижним либо перекрестным соединением. В первом случае теплопотери будут на уровне 12–13%, а во втором они сокращаются до 1–2%. Именно перекрестному способу монтажа стоит отдавать предпочтение. Причем подвод теплоносителя к радиатору следует делать сверху, а отвод снизу. Так отдача тепла от него выйдет максимальной, а потери выйдут минимальными.
Однотрубная вертикальная разводка
Для двухэтажного коттеджа больше подходит однотрубная система отопления вертикального подвида. В ней труба от оборудования нагрева воды идет вверх на чердак или второй этаж, а оттуда уже спускается назад в котельную. Батареи в этом случае подключаются также последовательно одна за другой, но боковым подсоединением. Трубопровод для теплоносителя обычно при такой разводке отопления по малоэтажному дому прокладывается в виде единого кольца сначала по второму, а потом по первому этажу.
Однотрубная вертикальная схема — экономим на материалах
Но возможен и пример с вертикальными отводами от общей горизонтальной трубы наверху. То есть сначала делается кольцевой контур от котла вверх, по второму этажу, вниз и по первому этажу обратно к нагревателю воды. А уже между горизонтальными участками прокладываются вертикальные стояки с подключением к ним радиаторов.
Самой холодной батареей в такой системе отопления частного дома будет опять последняя в цепочке – внизу у котла. При этом на верхнем этаже тепла будет переизбыток. Необходимо как-то ограничивать объемы теплоотдачи наверху и повышать их внизу. Для этого на радиаторах рекомендуется установить перемычки-байпасы с регулирующими кранами.
Ленинградка
У обеих описанных выше схем есть один общий минус – температура воды в последнем радиаторе оказывается очень низкой, тепла она помещению отдает очень мало. Чтобы компенсировать это остывание, однотрубный горизонтальный вариант отопления частного дома рекомендуется усовершенствовать за счет установки байпасов снизу батареи.
Ленинградка — усовершенствованная однотрубная система
Такая разводка получила название «ленинградка». В ней радиатор подключается сверху к проходящему вдоль пола трубопроводу. Плюс на отводы к батареям ставятся краны, которыми можно регулировать объем поступающего теплоносителя. Все это способствует более равномерному распределению энергии по отдельным комнатам в доме.
Двухтрубные системы отопления
В двухтрубной системе отопления батареи подсоединяются уже не к одной общей магистрали, а к двум – подающей и обратке. Так распределение тепла по зданию происходит более равномерно. К каждому теплообменнику вода подходит примерно одинаково нагретой. Не зря такую схему принято использовать в многоэтажках с большим количеством обогреваемых помещений. Но и в коттеджах ее также часто устанавливают, особенно если они большие и в несколько этажей.
Двухтрубная схема организации отопления имеет следующие достоинства:
Возможность точной регулировки в помещении температурного режима;
Равномерность раздачи тепла по отдельным комнатам;
Высокая надежность работы;
Допустимость ремонта одной батареи при продолжении работы всей системы.
Схема двухтрубного отопления для частных домов обладает только одним серьезным минусом – ценой. Часто в сравнении с однотрубным аналогом упоминается ее дороговизна. Однако трубы в этом случае требуются меньшего диаметра. Их протяженность увеличивается здесь в два раза. При этом за счет уменьшения сечения итоговая смета оказывается не такой завышенной, как может показаться на первый взгляд.
Это, анализируя виды фундаментов , можно сразу однозначно сказать, что монолит выйдет дороже ленточного основания. С обустройством отопления частных домов все не столь просто и легко. При его монтаже используются разные по диаметру трубы, различные фитинги и термостаты. Общая стоимость каждой разновидности надо рассчитывать индивидуально для реального строения и под конкретные параметры требуемого температурного режима.
С нижней разводкой
При нижней схеме обе трубы укладываются над полом или в нем. А к батареям от них снизу подводится пара отводов. Подобное подключение часто применяется для сокрытия трубопроводов отопления за отделкой. Это больше дизайнерское решение, особых преимуществ в вопросе теплоотдачи оно не дает.
Двухтрубная с нижней разводкой
Наоборот, нижний способ подсоединения радиаторов предполагает самые высокие теплопотери. Его вообще не рекомендуется использовать в отопительных системах с естественной (гравитационной) циркуляцией. Если выбрана эта разводка, то придется позаботиться о наличии специального оборудования для прокачки теплоносителя, а батарее выбирать с большей мощностью. Котел без циркуляционного насоса с подачей тепла по дому здесь в одиночку не справится.
С верхней разводкой
У верхней разводки отопления подсоединение радиаторов к трубам может быть диагональным либо боковым. Здесь это не самое важное. Главный отличительный признак этого вида водяного обогрева – наличие расширительного бачка.
Двухтрубная с верхней разводкой
Бак-расширитель ставится на чердаке. Нагретая в котле вода фактически попадает сначала в этот накопитель. В подающую трубу теплоноситель идет уже естественным путем из него сверху вниз. А далее вода после отдачи тепла в радиаторе отправляется по обратке вновь в нагреватель.
Лучевая система
Коллекторная (лучевая) схема отопления – самая продвинутая и современная по теплоэффективности. В ней к каждому из радиаторов подходит пара труб от двух общих для этажа коллекторов, которые сами подключены к котельному оборудованию. Регулировка температуры при данной разводке более гибкая. Плюс к коллекторам допустимо подключить не только батареи, но и «теплый пол».
Среди достоинств такой системы отопления частного дома следует отметить:
Удобную и гибкую регулировку;
Высокую эффективность распределения тепловой энергии;
Возможность замены отдельных элементов без отключения обогрева в целом.
Трубопроводы в этом случае можно прокладывать как угодно. Часто их просто закладывают под заливной пол. Главный недостаток лучевой схемы – высокая стоимость системы в целом и большая протяженность труб. Плюс последние в уже отделанном коттедже прокладывать в огромном количестве будет сложно. Их устройство следует заранее планировать еще на стадии проектирования жилища.
Лучевая схема — идеальное распределение тепла
Это шифер при необходимости относительно легко можно заменить другим кровельным материалом. Схема прокладки отопительных труб более мудрена, изменить ее впоследствии не так-то просто. Даже жесткие размеры листа ондулина не так страшны, обрезков выходит много, но это всего лишь незначительное увеличение сметы кровли. С отопительными трубопроводами, тем более под лучевую разводку, все гораздо сложнее.
Естественная и принудительная циркуляция отопления
Неважно газовое, дровяное, угольное или электрическое отопление в частном доме планируется монтировать. В любом случае есть котел (печь или водонагреватель) для нагрева теплоносителя, а также трубы для его движения по контуру. При этом вода в трубопроводах может течь естественным образом под действие гравитации и конвекции либо принудительно с помощью насоса.
Первый пример дешевле и тише работает, нежели второй. Однако принудительная циркуляция позволяет сильно улучшить работу всей отопительной системы. Нередко без насоса подкачки отопление частного дома обойтись вовсе не может. Из-за большого количества радиаторов, поворотов труб и арматуры гидравлическое сопротивление в трубопроводе оказывается слишком высоким. И компенсировать это можно только работой насосной техники.
Какую систему отопления дома выбрать
Разновидностей систем отопления существует несколько. Они различаются разводкой труб, способами подключения радиаторов и тем, как движется в них теплоноситель. Грамотно выбрать наиболее эффективный вариант возможно только при наличии познаний в теплотехнике. Надо производить сложные расчеты и готовить проект. Для небольшого по площади коттеджа вполне подойдет простейшая однотрубная схема. В остальных случаях проектирование лучше перепоручить профессионалу. А вот монтажные работы выполнить вполне можно и самостоятельно.
Эффективная система обогрева сделает комфортной жизнь в любом доме. Ну а если отопление будет работать из рук вон плохо, то уровень комфорта не спасут никакие дизайнерские изыски. Поэтому сейчас мы поговорим о схемах и правилах монтажа элементов системы, обогревающей жилище.
Что нужно для сборки – 3 главные детали
Любая система отопления состоит из трех базовых компонентов:
- источника тепла – в этой роли может выступать котел, печь, камин;
- теплопередающей магистрали – обычно в этом качестве выступает трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель;
- нагревательного элемента – в традиционных системах это классический радиатор, преобразующий энергию теплоносителя в тепловое излучение.
Компоновка котельной в доме
Разумеется, существуют схемы, исключающие первый и второй элементы этой цепочки. Например, общеизвестное печное отопление, когда источник является и нагревательным элементом, а теплопередающая магистраль отсутствует в принципе. Или конвекционный обогрев, когда из цепочки исключают радиатор, поскольку источник греет до нужной температуры сам воздух в доме. Однако печная схема считалась устаревшей еще в начале ХХ века, а конвекционный вариант очень сложно реализовать своими руками без специальных знаний и специфических умений. Поэтому большинство бытовых систем строится на базе водогрейного котла и водяного контура (трубопровода-разводки).
В итоге для строительства системы нам потребуется один котел, несколько радиаторов (обычно их количество равно числу окон) и арматура для трубопровода с сопутствующими фитингами. Причем, чтобы собрать отопление частного дома, вам придется своими руками соединить все эти компоненты в рамках одной системы. Но перед этим было бы неплохо разобраться с параметрами каждого элемента – от котла до труб и радиаторов, чтобы знать, что покупать для дома.
Какой котел выбрать и как подсчитать его мощность
Водяное отопление черпает энергию у особого котла, камеру сгорания которого окружает заполненная жидким теплоносителем рубашка. При этом в топке могут гореть любые продукты – от газа до торфа. Поэтому перед сборкой системы очень важно выбрать не только мощность, но и тип источника тепла. И выбирать придется между тремя вариантами:
- Газовым котлом – он перерабатывает на тепло магистральное или баллонное топливо.
- Твердотопливным нагревателем – он питается углем, дровами или топливными гранулами (пеллетами, брикетами).
- Электрическим источником – он преобразует в тепло электроэнергию.
Наилучшим вариантом из всех вышеперечисленных является газовый теплогенератор, работающий на магистральном топливе. Он дешев в эксплуатации и работает в непрерывном режиме, поскольку подача топлива осуществляется автоматически и в сколь угодно больших объемах. Причем у такого оборудования фактически нет недостатков, кроме высокой пожарной опасности, которая присуща всем котлам.
Неплохим вариантом теплового генератора, отапливающего частный дом без газопровода, является твердотопливный котел. Особенно модели, рассчитанные под длительное горение. Топливо для таких котлов можно найти, где угодно, а особая конструкция позволяет сократить периодичность загрузки с двух раз в сутки до одного заполнения топки в 2-3 дня. Впрочем, от периодической чистки не избавлены даже такие котлы, поэтому данный момент является основным минусом подобного нагревателя.
Наихудшим вариантом выбора из всех возможных является электрический котел. Недостатки такого предложения очевидны – трансформация электричества в энергию теплоносителя стоит слишком дорого. Кроме того, электрический котел нуждается в частой замене нагревателя и обустройстве усиленной линии электропроводки, а равно и заземления. Единственный плюс такого варианта – это полное отсутствие продуктов горения. Для электрокотла не нужен дымоход. Поэтому большинство домохозяйств выбирают либо газовый, либо твердотопливный вариант. Однако, помимо типа топлива, домовладельцу необходимо обратить внимание еще и на параметры самого теплового генератора, а точнее – на его мощность, которая должна компенсировать тепловые потери жилища в зимний период.
Выбор котла по мощности начинается с подсчетов метража отапливаемых помещений. Причем на каждый квадратный метр должно приходиться не менее 100 ватт тепловой мощности. То есть для помещения на 70 квадратов нужен котел на 7000 ватт или 7 кВт. Кроме того, было бы неплохо заложить в мощность котла 15-процентный запас, который пригодится во время сильных холодов. В итоге для дома на 70 м 2 нужен котел на 8,05 кВт (7кВт 15 %).
Более точные расчеты мощности нагревателя оперируют не квадратами площади, а объемом дома. В этом случае принято считать, что энергетические затраты на обогрев одного кубического метра равны 41 ватту. И дом площадью 70 м 2 с 3-метровой высотой потолков должно отапливать теплогенерирующее устройство мощностью 8610 ватт (70×3×41). А с учетом 15-процентного запаса мощности на сильные холода максимальная теплогенерирующая способность такого котла должна равняться 9901 ватту или, с учетом округления, 10 кВт.
Батареи и трубы – медь, пропилен или металлопластик?
Чтобы провести систему отопления по дому нам понадобятся трубы и радиаторы. Последние можно выбирать, даже исходя из эстетических предпочтений. В частном доме нет большого напора в системе, следовательно, отсутствуют и ограничения по прочностным характеристикам радиаторов. Однако требования к теплогенерирующей способности батарей все равно остаются. Поэтому при подборе радиаторов будет правильно ориентироваться не только на внешний вид, но и на теплоотдачу. Ведь мощность нагревательного элемента должна соответствовать площади или объему комнаты. Например, в помещении на 15 квадратов должна стоять батарея (или несколько радиаторов) мощностью 1,5 кВт.
С трубами получается более сложная ситуация. Тут нужно брать во внимание не только эстетическую составляющую, но и возможность выполнить монтаж сети своими силами при минимальных знаниях и усилиях со стороны доморощенного слесаря. Поэтому в качестве кандидатов на роль идеальной арматуры для разводки мы можем рассматривать только три варианта:
- Медные трубы – они используются при обустройстве и домашних, и промышленных систем отопления, но стоят очень дорого. Кроме того, такая арматура соединяется с помощью пайки, а эта операция знакома далеко не всем.
- Полипропиленовые трубы – они стоят дешево, но для их монтажа нужен особый сварочный аппарат. Впрочем, такой аппарат может освоить даже ребенок.
- Металлопластиковые трубы – такую систему можно собрать с помощью гаечного ключа. Кроме того, металлопластик обходится не дороже полипропиленовых труб и позволяет экономить на угловых фитингах.
В итоге самодельное отопление лучше собирать на базе металлопластиковой арматуры, поскольку она не требует от исполнителя умения обращаться со сварочным аппаратом или паяльником. В свою очередь, цанговые фитинги металлопластикового трубопровода можно монтировать даже руками, помогая себе гаечными ключам только на 3-4 последних оборотах. Относительно габаритов арматуры, а точнее проходного диаметра, у опытных специалистов по обустройству систем обогрева сложилось следующее мнение: для системы с насосом можно выбрать трубу ½ дюйма – такого пропускного диаметра хватит для домашней системы с избытком.
Ну а если напорное оборудование не будет использоваться (вода пойдет по трубам самотеком, побуждаемая гравитационной и тепловой конвекцией), то для такой системы будет достаточно трубы на 1¼ или 1½ дюйма. Покупать арматуру большего диаметра при таких обстоятельствах не нужно. А какую разводку выбрать – напорную или безнапорную, об этом мы поговорим ниже по тексту, заодно обсудив и оптимальные схемы подключения батарей к котлу.
Оптимальная схема разводки под самостоятельный монтаж
Домашнее отопление строится на базе двух схем: однотрубной и двухтрубной. Кроме того, бытовую разводку можно построить и на коллекторной основе, но начинающим мастерам такую схему собрать сложно, поэтому далее по тексту не будем рассматривать этот вариант, сосредоточившись только на одно- и двухтрубных вариантах.
Однотрубная разводка предполагает следующий план циркуляции теплоносителя: горячий поток покидает рубашку котла и переливается по трубе в первую батарею, из которой он попадает во вторую и так далее, до самого крайнего радиатора. Обратка в такой системе фактически отсутствует – ее заменяет короткий отрезок, соединяющий крайнюю батарею и котел. Причем при оформлении однотрубной принудительной схемы на этом отрезке размещается напорное оборудование (циркуляционный насос).
Такую систему очень легко собрать. Для этого нужно установить котел, развесить батареи и пробросить по одной нитке разводки между каждыми предустановленными элементами отопительного контура. Однако за простоту монтажа придется расплатиться отсутствием механизмов управления теплоотдачей радиаторов. Регулировать температуру в комнате в этом случае можно, только меняя интенсивность горения топлива в котле. И никак иначе.
Разумеется, с учетом дороговизны топлива этот нюанс устроит только немногих домовладельцев, поэтому одноконтурную разводку стараются не использовать в помещениях площадью от 50 квадратных метров. Однако к небольшим строениям такая разводка подходит просто идеально, как и к естественной схеме циркуляции теплоносителя, когда напор генерируется за счет температурного и гравитационного побуждения.
Двухтрубная система устроена немного иначе. В этом случае действует следующая схема движения теплоносителя: вода покидает рубашку котла и попадает в напорный контур, из которого она сливается в первую, вторую, третью батареи и так далее. Обратка в этой системе реализована в виде отдельного контура, уложенного параллельно напорной ветке, и прошедший батарею теплоноситель сливается в обратную линию, возвращаясь в котел. То есть в двухконтурной схеме радиаторы соединены с напорной и обратной трубой с помощью специальных ответвлений, врезанных в две основные магистрали.
Чтобы сделать такой контур, нужно использовать больше труб и фитингов, но все затраты окупятся в ближайшем будущем. Двухконтурный вариант предполагает возможность регулировки теплоотдачи каждой батареи. Для этого достаточно вмонтировать в связанное с радиатором ответвление от напорной магистрали запорно-регулирующий вентиль, после чего появляется возможность управлять объемами прокачиваемого сквозь батарею теплоносителя, не вмешиваясь в общую циркуляцию. Благодаря этому можно оградить себя не только от перегрева воздуха в конкретной комнате, но и от бессмысленного перерасхода топлива и личных средств, выделенных на его закупку.
У этого варианта схемы разводки есть только один минус: на его основе очень сложно собрать эффективную систему на естественной циркуляции теплоносителя. Зато на базе насоса она работает намного лучше одноконтурного аналога. Поэтому далее по тексту мы будем рассматривать пошаговые инструкции сборки одноконтурной системы на естественной циркуляции и двухконтурной сети на принудительном побуждении движения теплоносителя.
Сборка системы отопления с естественной циркуляцией
Строительство системы с естественной циркуляцией начинается с выбора места для . Источник тепла должен стоять в угловой комнате, размещаясь в самой нижней точке разводки. Ведь батареи пойдут по внутреннему периметру, вдоль несущих стен, причем даже последний радиатор должен располагаться немного выше котла. После того, как место для котла выбрано, можно приступать к его установке. Для этого стену в зоне размещения обкладывают кафелем, а на пол набивают либо лист оцинковки, либо панель из плоского шифера. Следующий этап – монтаж дымохода, после чего можно ставить сам котел, подключая его к вытяжной трубе и топливопроводу (ели таковой имеется)
Дальнейший монтаж осуществляется по направлению движения теплоносителя и реализуется по следующей схеме. Вначале под окнами развешивают батареи. Причем верхний патрубок последнего радиатора должен располагаться выше напорного выхода из котла. Величина возвышения рассчитывается, исходя из пропорции: один погонный метр разводки равен двум сантиметрам возвышения. Предпоследний радиатор вешают на 2 см выше последнего и так далее, до первой батареи по ходу движения теплоносителя.
Когда нужное количество батарей уже весит на стенах дома, можно переходить к сборке разводки. Для этого нужно присоединить к напорному патрубку (или штуцеру) котла 30-сантиметровый участок горизонтального трубопровода. Далее к этому участку пристыковывают вертикальную трубу, поднятую на уровень потолка. В этой трубе на вертикальную линию накручивают тройник, обеспечивая переход в горизонтальный уклон и обустройство места врезки расширительного бачка.
Для монтажа бачка используют вертикальный штуцер тройника, а к свободному отводу прикручивают второй горизонтальный участок напорной трубы, который тянут под уклоном (2 см на 1 м) до первого радиатора. Там горизонталь переходит во второй вертикальный участок, спускающийся к патрубку радиатора, с которым трубу и стыкуют, используя цанговый фитинг с резьбовым сгоном.
Далее нужно соединить верхний патрубок первого радиатора с соответствующим разъемом второго радиатора. Для этого используют трубу соответствующей длины и два фитинга. После этого таким же образом соединяют нижние патрубки радиаторов. И так далее, до стыковки предпоследней и последней батареи. В финале нужно вмонтировать в верхний свободный штуцер последней батареи краник Маевского и подключить к нижнему свободному разъему этого радиатора обратную трубу, которую заводят в нижний патрубок котла.
Для заполнения системы водой в обратной трубе можно обустроить врезку тройника с шаровым вентилем на боковом отводе. Отвод от водопровода подключаем к свободному торцу этого вентиля. После чего систему можно заполнять водой и включать котел.
Обогрев с принудительной циркуляцией за 8 шагов
Будет оправдана и в случае одноконтурной разводки. Однако максимальную эффективность системе с принудительной циркуляцией обеспечит только двухтрубная разводка, обустраиваемая по следующим правилам:
- 1. Котел можно установить на пол или повесить на стену в любой комнате, не отслеживая уровень размещения отопительного прибора.
- 2. Далее от напорного и обратного патрубков котла на уровень пола спускают две трубы, используя либо муфты, либо угловые фитинги.
- 3. К торцам этих труб монтируют две горизонтальные линии – напорную и обратную. Они идут вдоль несущих стен дома, от котла до месторасположения крайней батареи.
- 4. На следующем этапе нужно развесить батареи, не обращая внимания на уровень расположения патрубков относительно соседнего радиатора. Вход и выход из батареи можно расположить на одном уровне или на разных, на эффективность отопления этот факт не повлияет.
- 5. Далее врезаем в напорную и обратную ветвь по тройнику, расположив их под входом и выходом каждой батареи. После этого соединяем тройник напорной трубы с входом в батарею, а фитинг на обратке – с выходом. Причем эту операцию придется проделать со всеми батареями. По аналогичной схеме в системе монтируем и отводы для подключения теплого пола.
- 6. На следующем этапе устанавливаем расширительный бак. Для этого в участок напорной трубы между котлом и первой батарей врезаем тройник, отвод которого соединяем вертикальной трубой с входом в расширительный бак.
- 7. Далее можно заняться монтажом циркуляционного насоса. Для этого в обратную линию между первой батарей и котлом монтируем вентиль и два тройника, собирая байпас для насоса. Далее от тройников отводим два Г-образных отрезка, между торцами которых и монтируем насос.
- 8. В финале обустраиваем отвод для залива воды в систему. Для этого нужно врезать еще один тройник между насосом и котлом, подключив к его отводу шланг от водопровода.
Действуя по этому плану, можно собрать двухтрубную разводку в доме любой площади. Ведь конструкция подобной системы не зависит от количества батарей – принцип монтажа будет идентичен и для двух, и для 20 радиаторов.
Как повысить эффективность системы – аккумулятор или байпас?
Для повышения эффективности систем отопления в быту используют либо тепловые аккумуляторы, либо байпасы. Первые монтируют в котельных большой площади, вторые – в небольших помещениях, где, кроме котла, стоит и другое оборудование. Тепловой аккумулятор представляет собой заполненную водой емкость, внутри которой проложены напорная и обратная линия системы отопления. Как правило, такая емкость ставится сразу за котлом. В расположенный между нагревателем и аккумулятором участок напорного и обратного трубопровода можно врезать предохранительные клапаны, расширительные бачки и циркуляционные насосы.
При этом напорная линия разогревает воду в баке, а обратная – греется от залитой в аккумулятор жидкости. Поэтому при отключенной горелке котла система может работать некоторое время только от теплового аккумулятора, что очень выгодно в случае использования в контуре , генерирующих избыточную энергию на старте горения заложенной с топку порции дров или угля. Вместимость теплового аккумулятор определяют по пропорции 1 кВт мощности котла = 50 литрам объема бака. То есть для нагревателя мощностью 10 кВт нужен аккумулятор объемом 500 литров (0,5 м 3).
Байпас – это обводная труба, которую вваривают между напорной и обратной веткой. Ее диаметр не должен превышать радиуса основной магистрали. Причем в тело байпаса лучше заранее врезать запорный вентиль, перекрывающий циркуляцию теплоносителя.
При открытом вентиле часть горячего потока уходит не в напорный контур, а сразу в обратку. Благодаря этому можно снизить температуру нагрева батареи на 10 процентов, сократив объемы прокачиваемого сквозь радиатор теплоносителя на 30 %. В итоге с помощью байпаса можно отрегулировать работу радиатора и в двухконтурной, и в одноконтурной разводке. В последнем случае это особенно актуально, поскольку врезанный в первые две батареи байпас обеспечивает более сильный прогрев последнего радиатора в линии и дает возможность контролировать температуру в комнатах, хотя и не с такой эффективностью, как в случае с двухтрубной разводкой.
Прошли уже те времена, когда единственным способом обогреть частный дом была печь. Именно по причине отсутствия полноценного отопления и водопровода с горячей водой многие не хотели жить за городом, перебираясь в комфортабельные многоэтажки. Но блага цивилизации добрались и до загородных домов. Современные технологии и материалы позволяют оборудовать отопление частного дома своими руками, чтобы больше не терпеть лишений. Теперь удобства в загородном доме будут ничуть не хуже городских. Существует несколько способов сделать отопление в частном доме, которые отличаются конструктивными элементами и энергоносителями. О них мы и расскажем в рамках данной статьи.
Какой может быть система отопления частного дома
В первую очередь системы отопления различаются по типу теплоносителя, который непосредственно и обогревает помещения, отдавая тепло. Различают водяные системы, паровые, воздушные, электрические и открытого огня. Последние реализованы в каминах, русских печах и грубах. В помещениях, где реализовано отопление таким способом, тепло распространяется неравномерно: возле пола холодный воздух, рядом с источником тепла (печью) жарко, а на отдалении воздух холодный. В принципе небольшой дом можно вполне качественно обогреть и печью, но мы не будем заострять внимание на данных системах, а поговорим о тех, которые способны обеспечить более равномерный обогрев большого дома.
Система водяного отопления представляет собой замкнутый контур, по которому циркулирует горячая вода. В качестве нагревающего элемента выступает котел, от него по дому расходятся трубы, в каждой комнате установлены радиаторы, через которые проходит горячая вода и отдает тепло. Отдав тепло, вода снова возвращается в котел, где нагревается, и цикл повторяется.
Для водяной системы подойдет котел на любом доступном топливе. Самыми распространенными являются газовые котлы , так как они экономичны. Устройство отопления в частном доме с помощью природного газа возможно только в том случае, если к дому подведена газовая магистраль. Еще одним недостатком является то, что газовые котлы требуют регулярного обслуживания и контроля специальными службами. Тем не менее, газовое отопление пользуется большим спросом.
Если местность негазифицирована, можно использовать котел на твердом топливе (уголь, дрова, паллеты). В таком случае отопление получится полностью автономным и независящим от подачи энергоносителя. Но для хранения твердого топлива придется оборудовать удобное и сухое хранилище.
Котлы на жидком топливе , например, дизельном, также можно использовать для водяного отопления. Этот способ имеет ряд недостатков: дизельное топливо очень дорогое, отопление получается неэкономичным, для хранения топлива понадобится закопанный в землю резервуар, что, несмотря на все предосторожности, является пожароопасным.
Электрический котел , подключенный к центральному электроснабжению, также будет хорошо выполнять свои функции. Но если уже решили использовать в качестве энергоносителя электричество, целесообразней будет установить электрические радиаторы, чтобы напрямую преобразовывать электрическую энергию в тепловую без посредничества воды.
Для обустройства полностью автономного отопления можно использовать альтернативную электроэнергию, солнечные и ветровые преобразователи, мини-гидростанции и другое.
Мощность котла выбирается в зависимости от площади дома. Примерные характеристики можно посмотреть в таблице.
В водяной системе отопления может циркулировать как вода, так и антифриз. Также в системе могут быть дополнительные элементы по ее регулировке. Расширительный бак служит для сбора лишней жидкости, терморегуляторы необходимы для контроля температуры перед каждым радиатором, циркуляционный насос для принудительного движения воды используется не всегда, а также автоматический воздухоотводчик, запорные и предохранительные клапаны.
Если Вас интересует, сколько стоит отопление частного дома, то рассчитать это можно самостоятельно. Для начала необходимо определиться с видом энергоносителя. Мы рассмотрим вариант с газовым котлом. Итак, нам необходимо приобрести котел, трубы, радиаторы для каждой комнаты, расширительный бак, краны, фитинги, все необходимые сопутствующие материалы. Но перед тем как все это приобретать, следует составить схему отопления частного дома, в которой будет точно указано местоположение котла и радиаторов, длина трубопровода и другое. Проектные работы «влетят в копеечку», разрешения, согласования, плюс еще и монтаж. В итоге провести отопление в частном доме обойдется примерно в 9000 - 11000 у.е.
Стоимость оборудования для отопительной системы во многом будет зависеть от материалов. Например, радиаторы бывают чугунными , стальными , алюминиевыми , из нержавеющей стали . Самые дешевые чугунные, они же самые тяжелые и недолговечные. Из нержавейки самые дорогие, немногие могут позволить себе установить их по всему дому. Трубы для прокладки трубопровода отопления тоже бывают из различных материалов: стальные (из нержавейки, стальные оцинкованные), медные , полимерные (металлопластиковые, полипропиленовые, полиэтиленовые). Самыми надежными считаются медные трубы, так как они выдерживают большие перепады температур, а соединение происходит пайкой с серебряным припоем. Полимерные трубы хоть и просты в монтаже и не боятся коррозии, но имеют существенный недостаток - боятся перепадов температур и теряют свою прочность, если их согнуть. Стальные трубы в последнее время применяются довольно редко, хотя нержавеющие и оцинкованные не боятся коррозии, долговечны и прочно соединяются.
На стоимость материалов и работ по установке отопления в частном доме влияет и тип системы водяного отопления, которая может быть однотрубной, двухтрубной и коллекторной. Об этом мы расскажем чуть ниже.
Водяная система отопления имеет несколько недостатков: сложный и трудоемкий монтаж, регулярная профилактика системы и проверка котла, но при этом пользуется большой популярностью у загородных жителей по сравнению с другими системами.
Паровое отопление частного дома
Система парового отопления реализована по такому принципу: котел нагревает воду под давлением до состояния кипения, полученный пар по магистрали уходит в радиаторы, где отдает свое тепло, конденсируется обратно в воду и возвращается обратно в котел. Воздух из системы выдавливается горячим паром. По принципу возврата конденсата в котле различают два вида систем: открытые (разомкнутые) и закрытые (замкнутые). В открытых системах есть бак, в котором скапливается конденсат, а затем поступает в котел. В закрытых системах конденсат самостоятельно возвращается в котел по широкой трубе.
Важно! Паровое отопление не используется в частных жилых домах. «Паровым» по ошибке называют «водяное» отопление. На самом деле котел для парового отопления представляет собой огромный агрегат, размером с комнату, он очень сложен в эксплуатации, а также опасен. Такое отопление используется только на предприятиях, где для производственных нужд необходим пар. Даже в таком случае теплоотдающие элементы тщательно изолируют от человека, так как температура пара 115 °С.
Воздушную систему отопления можно оборудовать в доме только на этапе строительства, в готовом жилом доме это невозможно.
Принцип действия данной системы таков: теплогенератор нагревает воздух, который затем поднимается по воздуховодам в помещения и выходит под потолком с таким расчетом, чтобы вытеснить холодный воздух, скопившийся рядом с окном или дверью. Холодный воздух вытесняется в воздуховоды, ведущие к теплогенератору. Так происходит циркуляция, которая может быть гравитационной или принудительной.
Гравитационная циркуляция происходит по причине разности температур, когда объем теплого воздуха достаточно велик, он вытесняет холодный в сторону воздуховодов. Недостаток этого способа заключается в том, что при открытых окнах или дверях циркуляция нарушается.
Для принудительной циркуляции используется вентилятор для повышения давления воздуха.
На рисунке представлено отопление частного двухэтажного дома с помощью воздуха.
В теплогенераторе может сгорать природный газ, керосин или дизель. При этом природный газ может быть как от магистрали, так и баллонный. Продукты сгорания уходят в дымоход.
Чтобы освежить воздух, в систему подмешивается чистый воздух, забор которого может осуществляться снаружи помещения.
Воздуховоды могут быть выполнены из металла, пластика или текстиля, а также иметь форму круглую или прямоугольную. По структуре воздуховоды бывают жесткие и гибкие. Примыкающие к наружным стенам или неотапливаемым помещениям воздуховоды необходимо обязательно теплоизолировать. Чтобы правильно рассчитать, как должна располагаться система воздушного отопления дома, каков должен быть размер воздуховодов, какова топология сети, следует обратиться к специалистам. Обустройство подобной системы для двухэтажного дома может обойтись в 11000 у.е.
Электрическое отопление частного дома
Отопление дома с помощью электричества может быть реализовано несколькими способами: с помощью электроконвекторов , систем «теплый пол» , инфракрасных длинноволновых обогревателей (потолочных).
Обогрев дома электричеством не назовешь экономным. Иногда даже оборудуют систему водяного отопления и подключают ее к котлу, работающему на электричестве. У этого способа есть существенный недостаток: большие расходы на электроэнергию и потери тепла. Поэтому электрический котел советуют устанавливать как запасной в дополнение к газовому (при условии наличия газовой магистрали).
Но если нет другого доступного энергоносителя, приходится использовать, что есть. Тогда экономичнее и целесообразнее будет использовать не котел, а сразу электроконвекторы.
Чтобы рассчитать количество необходимых приборов, следует знать объем помещения и степень его теплоизоляции. Например, для обогрева дома 100 м2, с высотой потолка 3 м, объем получается 300 м3, если помещение слабоизолированное, его потребность в обогреве равна 40 Вт/м3. Итого, умножаем объем помещения на потребность, получаем 12000 Вт. Такую потребность можно удовлетворить, установив 4 конвектора по 2,5 кВт мощности каждый и 1 конвектор - 2 кВт. Стоимость оборудования равна примерно 1300 - 1500 у.е. Это значительно меньше, чем обустройство водяного отопления с газовым котлом, но зато намного менее экономично при оплате энергоносителя.
Недостатком использования электроконвекторов является неравномерный прогрев помещения: возле пола холодно, а горячий воздух скапливается возле потолка. Чтобы равномерно прогреть помещение, можно дополнительно установить систему «теплый пол».
Схема системы отопления частного дома с жидкостным теплоносителем
Водяная система отопления может быть одноконтурной или двухконтурной . Одноконтурная используется только для отопления, а двухконтурная для отопления и нагрева воды для хозяйственных нужд. На практике же в частных домах чаще всего устанавливают две одноконтурные системы: одна - сугубо для нагрева воды, вторая - для отопления. Это удобно еще и тем, что второй котел не работает в неотопительный сезон.
По принципу движения воды в системе различают однотрубную, двухтрубную и коллекторную системы.
Однотрубная система водяного отопления
В однотрубной системе вода переходит последовательно от одного радиатора к другому. При этом в каждом последующем радиаторе температура теплоносителя будет все ниже и ниже. В последнем она может быть недостаточной, чтобы обогреть помещение. Данная система практически не поддается регулировке, так как, перекрыв доступ к одному радиатору, перекроется доступ воды ко всем остальным. Также если один радиатор вышел из строя, придется полностью отключать систему, стравливать воду и только затем менять его на новый или ремонтировать.
Двухтрубная система водяного отопления
Двухтрубная система способна более качественно обогреть дом, так как к каждому радиатору подходят две трубы: одна - с горячей водой, через другую - уходит остывшая вода. При этом труба с горячей водой подключена ко всем радиаторам параллельно. Если перед каждым радиатором установить краны, можно отключать какой-либо радиатор из системы. В последнем радиаторе, к которому подходит труба с горячей водой, температура будет меньше, чем в первом, но потери будут незначительны по сравнению с однотрубной системой.
Коллекторная система водяного отопления
Коллекторная система подразумевает, что из коллектора идут трубы к каждому радиатору отдельно: одна - с горячей водой, по другой возвращается остывшая вода. Эта система позволяет регулировать температуру в любом помещении, а также легко заменять или ремонтировать любой участок системы без отключения отопления. Коллекторная система - самая прогрессивная. Единственный ее недостаток: дополнительный монтаж коллекторного шкафа и большой расход труб.
Монтаж системы отопления частного дома
В первую очередь следует определиться, какую систему отопления лучше сделать в конкретном доме. Самым оптимальным решением будет установить ту систему, энергоноситель для которой более доступен и экономичен, экономичное отопление частного дома для многих очень важно. Например, если к дому подведен газ, то можно установить водяную систему отопления с двумя котлами: один - газовый (основной), второй - электрический (запасной) или твердотопливный, чтобы в случае форс-мажора быть полностью энергонезависимым.
На следующем этапе следует обратиться в проектное бюро, где произведут соответствующие расчеты, составят проектную документацию и чертежи отопления частного дома. Только после этого можно приобретать необходимое оборудование и материалы.
Первым делом устанавливается котел отопления. Для любых котлов, где будут продукты горения, кроме электрического, необходимо обустроить котельную. Это отдельное помещение, или комната в подвале, в которой сделана хорошая вентиляция. Котел устанавливается на расстоянии от стен, чтобы обеспечить свободный доступ. Пол и стены вокруг котла облицовывают огнеупорным материалом. От котла на улицу выводят дымоход.
Дальнейший монтаж отопления в частном доме заключается в установке циркуляционного насоса (если он необходим), распределительного коллектора (если предусмотрен системой), измерительных и регулирующих приборов возле котла.
Только затем от котла ведут магистрали трубопровода к местам установки радиаторов. Чтобы провести трубы сквозь стены, придется делать в них отверстия, которые после того, как протянут трубы, необходимо замазать цементным раствором. Соединение труб производят исходя из материала их изготовления.
В последнюю очередь монтируют радиаторы. Их устанавливают на кронштейны обязательно под оконным проемом. Если размера радиатора недостаточно, чтобы закрыть проем, следует установить два радиатора или нарастить секции, если это возможно. Расстояние от пола должно быть 10 - 12 см, от стены 2 - 5 см, а от подоконника до радиатора - 10 см. На входе и выходе из радиатора устанавливаем запорную и регулирующую фурнитуру и термодатчики, чтобы можно было регулировать температуру и перекрывать движение воды.
После установки всех элементов конструкции производится опрессовка системы. Первый запуск котла возможен только в присутствии представителя газовой организации.
В заключение хотелось бы отметить, что систему отопления лучше выбирать с учетом двух факторов: наличие и дешевизна энергоносителя и автономность системы в случае форс-мажора. Установка системы отопления в частном доме - дело настолько ответственное и сложное, что ее не рекомендуется выполнять самостоятельно. Хотя бы самое главное - расчеты, схемы и проект должны выполнить профессионалы. А чтобы сэкономить, можно попытаться выполнить монтаж элементов системы самостоятельно, но под чутким руководством мастера.
Проблема организации системы отопления собственного дома – одна из ключевых при проведении строительства, реконструкции, капитального ремонта и т.п . Даже при покупке готового загородного здания следует этому вопросу уделять самое пристальное внимание. А для этого в обязательном порядке следует иметь представление о существующих типах отопительных систем, об их достоинствах и недостатках, об эксплуатационных особенностях.
Изо всех видов отопления лидером по по пулярности остается водяное – с трубами, переносящими разогретый жидкий теплоноситель от котла к радиаторам, конвекторам или контурам теплого пола. Несмотря на громоздкость такой системы, масштабность работ при создании, реальной альтернативы, если оценивать по совместным критериям «ценовая доступность – эффективность – экономичность», пока нет. Ну а уже среди всех водяных систем наиболее проста в исполнении – однотрубная. Как планируется и монтируется однотрубная система отопления частного дома своими руками – будет рассмотрено в настоящей публикации.
Что отличает однотрубную систему отопления
Главная особенность однотрубной системы отопления, наверное, уже сразу понятна из самого названия.
Циркуляция теплоносителя здесь организована по одной магистральной трубе, которая образует кольцо, начинающееся и заканчивающееся в отопительном котле. К этой трубе последовательно или параллельно подключены все радиаторы отопления.
Отличить внешне однотрубную и двухтрубную систему – совсем несложно, даже просто взглянув на радиатор отопления.
Несмотря на разницу в подключении радиаторов — все это однотрубная система
Несмотря на разнообразие вариантов подключения батарей, представленное на рисунке, все это относится к однотрубной разводке. Варианты «а» и «б» показывает последовательное размещение радиаторов – труба как бы проходит сквозь них. В вариантах «в» и «г» батареи поставлены параллельно трубе. Но в любом случае , и вход и выход из любого радиатора «опираются» на одну общую магистраль.
Для наглядности, чтобы легче было разобраться, приведем схему двухтрубной разводки:
Всегда, при любой схеме врезки батареи, вход в нее идет от магистрали подачи, а выход замыкается на трубу «обратки».
Подробнее о том, что собой представляет , читайте в специальной статье нашего портала.
Даже неискушенному в вопросах создания системы отопления, скорее всего, сразу становится понятен основной недостаток однотрубной схемы. Разогретый в котле теплоноситель, проходя последовательно через расположенные радиаторы, остывает, и в каждой последующей батарее его температура ниже. Особенно заметен будет этот перепад, если сравнить первую точку теплообмена, расположенную ближе всего к котельной, с самой последней в «цепи».
Существуют определенные методы, позволяющие в определенной мере нивелировать этот недостаток – о них будет рассказано ниже.
Достоинства однотрубной системы
Как бы то ни было, однотрубная схема системы отопления пользуется достаточно широкой популярностью, которая обусловлена ее преимуществами:
- Такая разводка требует минимального количества материала – (можно смело говорить примерно о 30 – 40% экономии на трубах).
- Исходя из первого пункта – существенно меньше масштаб проводимых монтажных работ.
- Схема разводки несложна, и потому с задачей самостоятельного монтажа сможет справиться большинство хозяев , имеющих определенные навыки в сантехнических работах.
- Однотрубная система является чрезвычайно надежной – один раз правильно смонтированная и отлаженная, она не будет требовать вмешательства в свою работу долгие годы. При этом не требуется каких-либо сложных регулировочных узлов или оборудования.
- Подобная система – достаточно универсальна, и при желании ее можно смонтировать как в одноэтажном доме, так и на нескольких уровнях, естественно, несколько меняя требуемую оснастку и адаптируя схему подключения.
Одна труба проходит вдоль поверхности пола — она не слишком бросается в глаза и ее несложно задекорировать
- Магистральная труба всегда проходит вдоль пола (за исключением вариантов со стояками, которые будут рассмотрены ниже). Подобное расположение дает возможность без особых затрат задекорировать трубу, например, закрыв ее , после соответствующей термоизоляции, финишным напольным покрытием. Да и, в конце концов, одна низкорасположенная труба не так бросается в глаза, и скрыть ее всегда проще, нежели две.
Недостатки однотрубной схемы отопления
Однотрубные системы отопления активно применялись в промышленном масштабе, при возведении жилых и общественных зданий. Строителей, наверняка , в полной мере устраивали простота монтажа и экономичность в плане расхода материалов, поэтому недостатки системы отходили на второй план. Но вот при частном строительстве «минусы» однотрубной системы и знать, и принимать в расчет придется , так как они достаточно существенные.
- О главном уже упоминалось – в самом упрощенном виде разводки невозможно добиться равенства температур теплоносителя во всех батареях контура.Один из выходов – это постепенно увеличивать количество секций от помещения к помещению по мере удаления от котла, чтобы достичь равной теплоотдачи за счет повышения площади активного теплообмена. Но при этом , понятно, уже сложно будет говорить об экономии на материалах – радиаторы могут стоить куда больше, чем трубы.
Есть и другие способы выравнивания температуры – о них разговор пойдет ниже.
- Если планируется система отопления с естественной циркуляцией, то можно столкнуться с трудностями в плане соблюдения обязательного требуемого уклона труб. При однотрубной системе магистраль расположена вдоль пола, и если помещение достаточно просторное, или периметр зд ания имеет большую протяженность , то справиться с такой задачей порой просто невозможно.
Вывод – однотрубная система с естественной циркуляцией подойдет лишь для компактных в плане зданий. В ином случае – установка циркуляционного насоса станет обязательной. Впрочем, установить насос сейчас с тараются при любой возможности, а многие современные котлы отопления уже имеют встроенный узел обеспечения циркуляции.
- Однотрубная система совершенно исключает врезку в нее , помимо радиаторов отопления, контуров «теплых полов». Если в перспективе хозяева предполагают в каком-либо из помещений организовать водный подогрев пола, то лучше сразу монтировать двухтрубную систему.
Подробнее о – в специальной статье нашего портала:
Схемы разводки однотрубной системы отопления
Общий контур однотрубной системы чаще всего располагается вдоль внешних стен помещений дома и проходит параллельно полу (или с необходимым уклоном). А вот схема включения в этот контур радиаторов отопления может различаться. Рассмотрим возможные варианты – от самых простых к более сложным и эффективным.
Так как принципиальная схема разводки труб и общей оснастки не меняется, то от рисунка к рисунку сохранится общая нумерация узлов, с указанием только вновь появившихся элементов.
Возможно, вас заинтересует информация о том, как работает в системе отопления
Самые простейшие схемы
А. Самая простая разводка однотрубной системы:
Цифрами на схеме показаны:
1- отопительный котел . От котла вверх уходит главная труба подачи (поз. 2). На схеме представлен вариант однотрубной системы отопления открытого типа , поэтому в самой верхней точке разводки смонтирован расширительный бак (поз. 3).
Цены на разные виды котлов отопления
котлы отопления
Если система работает по принципу естественной циркуляции, то для однотрубной разводки обязателен стартовый участок – так называемый «разгонный коллектор» (поз. 4). Он не допустить застоя теплоносителя в системе и придаст дополнительный импульс циркуляции жидкости по трубам. Высота этого разгонного коллектора над первым радиатором (h 1) – не менее полутора метров.
Сами радиаторы отопления (поз. 5) в простейшей схеме установлены последовательно с нижним подключением входа и выхода с противоположных сторон. Понятно, что при прокладке трубы для обеспечения естественной циркуляции соблюдается уклон (он показан коричневыми стрелками).Мало того, должно быть соблюдено превышение последнего радиатора в цепочке над котлом отопления (h 2). Чем больше эта величина, тем лучше, поэтому котельные нередко размещают в цокольных помещениях или делают искусственное заглубление пола в месте установки прибора. Максимально допустимое значение h 2 – 3 метра.
Чтобы избежать всех этих сложностей, оптимальным решением станет установка насосного узла (поз. 6).Он включает сам насос (поз. 7), байпас (перемычку) и систему кранов (поз. 8) которые позволяют при необходимости проводить переключение с принудительной циркуляции на естественную (например, если в районе постройки перебои с электропитанием не являются редкостью).
Необходимо предусмотреть еще один момент – возможность выпуска воздушных пробок , которые могут скопиться в верхней точке радиаторов. Для этого на батареях размещают воздухоотводчики (поз. 9).
Слева — кран Маевского. Справа — автоматический воздухоотводчик
Они могут представлять собой краны Маевского, которые периодически откручиваются для выхода воздуха. Более дорогой вариант – автоматические воздухоотводчики , которые не требуют вмешательства человека.
Цены на кран Маевского
кран маевского 1/2
Такая схема подключения радиаторов является самой примитивной, так как в ней в максимальной степени сказываются все недостатки однотрубной системы. Последние радиаторы в контуре всегда будут значительно холоднее первых.
Б. В следующей схеме предусмотрено лишь одно улучшение – радиаторы подключены по диагонали (показано фиолетовым стрелками).
Такое прохождение теплоносителя через батарею способствует максимальной отдаче тепловой энергии и более равномерному прогреву всех секций. Но разница температур в первом и последнем радиаторе, очевидно, будет еще выше. Кроме того, такая схема врезки батарей существенно снижает возможности естественной циркуляции теплоносителя, а при длинном общем контуре вообще станет невозможной.Значит, без циркуляционного узла обойтись не удастся.
В. Для такой разводки больше подойдет система открытого или закрытого типа с принудительной циркуляцией. На схеме ниже представлен вариант с герметичным расширительным бачком.
Насос в данном случае врезан непосредственно в магистральную трубу (хотя может сохраниться и ране указанная схема его обвязки). Основное же отличие – это расширительный бак мембранного типа (поз. 10), который обычно устанавливается на «обратке» неподалеку от котла (регламентации здесь нет – выбирается оптимальное с точки зрения компоновки и удобства эксплуатации место). И второй обязательный элемент – «группа безопасности» (поз. 11), состоящая из предохранительного клапана , рассчитанного на определенное значение предельного давления в системе, автоматического воздухоотводчика и прибора визуального контроля – манометра.
Собранная в одном корпусе «группа безопасности»
В дальнейшем, при рассмотрении схем будет показана только закрытая система с принудительной циркуляцией. Это делается лишь для того, чтобы не перегружать рисунки линиями. А в целом же перед владельцем дома выбор остается тот же – закрытый или открытый расширительный бак, а циркуляция естественная, принудительная или комбинированная.
У всех трех приведённых выше схем есть один общий важный недостаток. Он заключается в том, что при выходе из строя и аварийного демонтажа любого из радиаторов система становится временно полностью неработоспособной, так как контур разрывается.
Поэтому, если уже принято решение смонтировать однотрубную систему отопления, то оптимальным выбором станет «ленинградка», которая позволяет уйти от многих характерных недостатков и дает больше возможностей в плане регулировок.
Возможно, вас заинтересует информация о том, какие бывают
Модернизированный вариант однотрубной системы отопления – «ленинградка »
Откуда пошло это устоявшее название, «ленинградка», доподлинно неизвестно. Возможно, именно в Северной столице специалистами НИИ был разработан технический регламент подобной системы отопления. Не исключено, что при начале масштабного жилого строительства в стране какие-то ленинградские строительные организации первыми поставили такую схему «на поток». Как бы то ни было, именно «ленинградка» была рассчитана на массовое строительство, как малоэтажное, так и высотное, и ее конструкция, при экономичности в плане расхода материалов и при несложности монтажа, позволяет достаточно эффективно использовать тепловую энергию в больших по протяжённости контурах отопления.
Главное отличие «ленинградки» — вход и выход на каждом из радиаторов соединены перемычкой – байпасом. Или же другой вариант – от магистральной трубы сделаны отводы ко входу и выходу каждой из батарей.
Цены на байпасы
Принципиальная схема «ленинградки» показана на рисунке:
Базовая схема однотрубной системы — «ленинградки»
Наличие байпаса (поз. 12) позволяет более равномерно распределять тепло по радиаторам, в разной мере удаленным от котла отопления. Даже если через какую-либо батарею ток теплоносителя прервется (например, случился засор или образовалась воздушная пробка), система все равно будет работоспособной.
На представленной схеме показан самый простой вариант «ленинградки», без оснащения какими бы то ни было регулировочными устройствами. Он нередко применялся раньше, и опытные мастера уже знали, какой примерно диаметр байпаса требуется на той или иной батарее для того, чтобы в максимальной степени выровнять температуру во всех точках. Так, совершенно незначительное увеличение количества труб позволяет снизить общее число секций батарей в удаленных от котельной помещениях.
Возможно, вас заинтересует информация о том, как устроена и как работает
Тот же вариант, но с диагональной врезкой батарей, улучшающей их общую теплоотдачу:
Но и это еще не все. Во-первых, самостоятельно просчитать диаметр перемычки для каждой батареи – очень сложно. А во-вторых, такая схема пока не предусматривает возможности демонтажа любого отдельно взятого радиатора без нарушения замкнутости общего контура. Поэтому лучше всего использовать модернизированную модификацию «ленинградки»:
Модернизированная схема — с кранами и регулировочными вентилями
В этом варианте каждый радиатор с обеих сторон окружен кранами (поз. 13). В любой момент можно «отсечь» батарею от общей трубы – например, когда помещение по каким-либо причинам временно не нуждается в отоплении, или в случае возникновения необходимости демонтажа для ремонта или замены. Работа системы при этом никак не нарушится .
Эти краны, по большому счету, можно использовать и для регулировки нагрева конкретного радиатора, увеличивая или снижая ток теплоносителя.
Но разумнее будет установить здесь шаровые краны, которые рассчитаны преимущественно на работу в двух положениях – «открыто» или «закрыто». А для регулировки будет служить игольчатый балансировочный вентиль, смонтированный на байпасе (поз. 14).
Та же схема – с диагональным подключением:
А вот подобное подключение – на фотографии:
Радиатор подключен к «ленинградке»
- Синие стрелки – запорные шаровые краны на входе и на выходе радиатора.
- Зеленая стрелка – балансировочный вентиль.
Подобная модернизированная система «ленинградки» дает возможность, при необходимости, монтировать систему не единым закольцованным контуром, а с выделенными участками – ответвлениями. Например, так можно организовать разводку в двухэтажном здании, или же в доме, имеющем «крылья» или боковые пристройки.
«Ленинградка» с дополнительным ответвленным контуром
В этом случае от магистральной трубы делается отводка (поз. 16), идущая на дополнительный контур отопления, и врезка в обратную трубу (поз. 17). А на «обратке» дополнительного контура (поз. 15) целесообразно установить еще один игольчатый регулировочный вентиль (поз. 18), с помощью которого можно добиться сбалансированности совместной работы обеих ответвлений.
Для двухэтажного дома возможен и еще один вариант. Если планировка помещений в общих чертах совпадает, то будет рациональным применить систему вертикальных стояков.
19 – межэтажное перекрытие.
20 – труба подачи от котла.
21 – труба «обратки».
22 – стояки, в которые включены радиаторы по схеме «ленинградки» с регулируемым байпасом.
Здесь, правда, есть один интересный момент. Каждый сток сам по себе организован по принципу однотрубной системы (выделено зеленым цветом). Но если рассматривать систему в совокупности, то стояки включены уже в двухтрубную систему – каждый из них подключен параллельно к трубе подачи и к обратке (выделено коричневым). Таким образом, налицо гармоничное сочетание достоинств обеих систем.
Видео: система отопления «ленинградка»
Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют
Планирование системы отопления
При проведении предварительного планирования любой системы отопления необходимо учесть немало нюансов, напрямую влияющих на ее эффективность. Очень важно правильно определиться с выбором основных элементов – котла, радиаторов, труб для создания контуров, расширительного бака, циркуляционного насоса. В идеале, подобный расчёт необходимо поручить специалистам. Но знать основы и уметь ориентироваться в таких вопросах – никогда не будет лишним.
Какой потребуется котел ?
Главное требование к котлу: его тепловая мощность должна в полной мере обеспечивать эффективность отопительной системы – поддерживать требуемую температуру во всех обогреваемых помещениях и полностью восполнять неизбежные теплопотери.
В данной публикации не будет останавливаться на разновидностях отопительных котлов. Каждый домовладелец принимает индивидуальное решение – исходя из доступности и стоимости энергоносителей, наличия или отсутствия возможности оборудования котельной, складирования топлива, учитывая свои финансовые возможности по приобретению того или иного оборудования.
Но вот мощность котла – это тот общий параметр, без учета которого создать рациональную и эффективную систему отопления нельзя.
Можно встретить массу рекомендаций по простейшему самостоятельному расчету требуемой мощности. Как правило, рекомендуется исходить из соотношения 100 Вт на 1 м² площади дома. Однако, подобный подход дает лишь приблизительное значение. Согласитесь, что здесь не принимаются во внимание ни разница в климатических условиях региона, ни особенности помещений. Поэтому предлагаем воспользоваться более точной методикой.
Для начала, составьте небольшую таблицу, в которой укажите все помещения своего дома и их параметры. Наверняка , у каждого хозяина есть план здания, и, зная особенностисвоих «владений», на заполнение такой таблицы он потратит совсем немного времени. Пример приведен ниже:
| комната | площадь, кв. м | наружная или балконная дверь | наружные стены, количество, куда смотрят | окна, количество и тип | размер окон | требуется для обогрева, кВт |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ИТОГО: | 18,7 кВт | |||||
| прихожая | 6 | 1 | 1, С | - | - | 2.01 |
| кухня | 11 | - | 1, В | 2, двойной стеклопакет | 120×90 см | 1.44 |
| гостиная | 18 | 1 | 2, Ю.З | 2, двойной стеклопакет | 150×100 см | 3.35 |
| спальная | 12 | - | 1, В | 1, двойной стеклопакет | 120×90 см | 1.4 |
| детская | 14 | - | 1, З | 1, двойной стеклопакет | 120×90 см | 1.49 |
| так далее по всем помещениям | … |
Теперь, когда данные подготовлены, переходите к калькулятору, размещенному ниже, и просчитайте потребность в тепловой энергии для каждого помещения с занесением в таблицу – это очень просто. Останется затем лишь просуммировать все значения.
Калькулятор расчета требуемой тепловой мощности
Мы подготовили для вас обзор основных схем отопления для частных домов, сравнительные характеристики, достоинства и недостатки каждой системы. Рассмотрим гравитационную и принудительную системы перемещения теплоносителя, однотрубную и двухтрубные схемы разводок, встраивание в систему отопления тёплых полов.
Схемы системы отопления отличаются большим разнообразием. Причем выбор одной из них должен быть сделан исходя из конструкции и размера дома, числа отопительных элементов, зависимости от электропитания.
Системы, отличающиеся способом циркуляции
В системе с естественной циркуляцией, движение теплоносителя основано на действии гравитации, поэтому их ещё называют гравитационными или самотёчными. Плотность горячей воды ниже, и она поднимается вверх, вытесняемая холодной водой, которая попадает в котёл, подогревается и цикл повторяется. Циркуляция принудительная — в системах с применением нагнетающего оборудования.
Самотёчная система
Самотёчная система не выходит дешевле, как рассчитывают застройщики. Наоборот, как правило, она обходится в 2, а то и в 3 раза дороже принудительной. Эта схема требует труб большего диаметра. Для её работы необходимы уклоны, и чтобы котёл стоял ниже радиаторов, т. е. требуется установка в приямок или подвал. И даже при нормальной работе системы на втором этаже батареи всегда горячее, чем на первом. Чтобы уравновесить этот перекос, требуются мероприятия, которые и делают систему значительно дороже:
- устройство байпасов (дополнительный материал и сварочные работы);
- балансировочные краны на втором этаже.
Для строения в три этажа эта система плохо подходит. Движение теплоносителя «ленивое», как говорят мастера. Для двухэтажного дома работает, когда второй этаж полноценный, такой же, как и первый, плюс имеется чердак. На чердаке устанавливается расширительный бачок, к которому от котла, установленного в глубоком приямке или в подвале, подводится главный стояк, желательно строго вертикальный. Если в каких-то местах приходится изгибать стояк, это ухудшает работу самотёка.
От главного стояка разводятся горизонтальные трубопроводы (лежаки) с уклоном, от которых опускаются стояки, собирающиеся в обратку, которая возвращается в котёл.
Самотёчное отопление: 1 — котел; 2 — расширительный бак; 3 — уклон подачи; 4 — радиаторы; 5 — уклон обратки
Самотёчные системы хороши в постройках по типу русской избы и в одноэтажных современных коттеджах. Хотя стоимость системы выйдет дороже, но зато она не зависит от наличия источников питания.
Когда дом мансардный, то установка расширительного бачка вызывает проблему с размещением — его приходится монтировать прямо в жилом помещении. Если в доме не проживают постоянно, то теплоноситель — не вода, а незамерзающая жидкость, пары которой будут попадать непосредственно в жилую зону. Чтобы избежать этого, можно вынести бак на крышу, что приведёт к дополнительным тратам, или необходимо закрывать плотно верх бака и выводить газоотводную трубку от крышки за пределы жилого помещения.
Принудительная система
Принудительная система циркуляции отличается наличием нагнетающего оборудования, и сейчас распространена очень широко. Из недостатков способа можно отметить зависимость от электроснабжения, которая решается приобретением генератора для автономного питания при отключении сети. Из достоинств следует отметить большую регулируемость, надежность и возможность в некоторых случаях сэкономить деньги на организации отопления.
Подключение насоса: 1 — котел; 2 — фильтр; 3 — циркуляционный насос; 4 — краны
Различные схемы соединения напорных систем отопления
Для принудительных систем циркуляции существуют несколько схем подключения. Рассмотрим достоинства, недостатки и рекомендации мастеров по выбору схемы для различных строений и систем.
Однотрубная система («Ленинградка»)
Так называемая Ленинградка сложна в расчетах и трудна в исполнении.
Однотрубная напорная система отопления: 1 — котел; 2 — группа безопасности; 3 — радиаторы; 4 — игольчатый кран; 5 — расширительный бак; 6 — слив; 7 — водопровод; 8 — фильтр; 9 — насос; 10 — шаровые краны
При такой системе наполнение радиатора снижается, что уменьшает скорость движения среды в батарее и увеличивает перепад температур до 20 °С (вода успевает сильно остыть). При последовательном монтаже радиаторов в однотрубную схему наблюдается большая разница температур теплоносителя между первым и всеми последующими радиаторами. Если в системе 10 и более батарей, то в крайнюю поступает вода, охлажденная до 40-45 °С. Чтобы компенсировать недостаток тепловыделения, все радиаторы, кроме первого, должны иметь большую площадь теплоотдачи. Т. е. если принять первый радиатор, как эталон 100% мощности, то площадь последующих должна быть больше на 10%, 15%, 20% и т. д., для компенсации остывания теплоносителя. Сложно спрогнозировать и рассчитать необходимую площадь без опыта выполнения подобных работ, и ведущих, в конечном итоге, к удорожанию системы.
При классической «Ленинградке» подключение радиаторов происходит от магистральной трубы Ø 40 мм байпасом Ø 16 мм. При этом теплоноситель после радиатора возвращается в магистраль. Большая ошибка состоит в соединении радиаторов не транзитом, а непосредственно из радиатора в радиатор. Это самый дешевый способ собрать трубную систему: короткие отрезки труб и фитинги по 2 штуки на батарею. Однако при такой системе половина радиаторов еле тёплая и не дает достаточной теплоотдачи. Причина: не происходит смешивания теплоносителя после радиатора с магистральным трубопроводом. Выход из положения: увеличение (значительное) площади радиаторов и установка мощного насоса.
Двухтрубная коллекторная (лучевая) схема разводки отопления
Представляет собой гребёнку, от которой отходят по две трубы к каждому радиатору. Гребёнку желательно устанавливать на равноудалённом расстоянии от всех радиаторов, в центре дома. В противном случае, при значительной разнице в длине труб до батарей, произойдёт дисбаланс системы. Это потребует балансировки (настройки) кранами, которую выполнить достаточно сложно. Кроме этого, насос системы в этом случае должен быть большей мощности, чтобы компенсировать повышенное сопротивление балансировочных кранов на радиаторах.
Коллекторная схема: 1 — котел; 2 — расширительный бак; 3 — коллектор подачи; 4 — радиаторы отопления; 5 — коллектор обратки; 6 — насос
Вторым недостатком коллекторной системы является большое количество труб.
Третий недостаток: трубы прокладываются не вдоль стен, а поперёк помещений.
Преимущества схемы:
- отсутствие соединений в полу;
- все трубы одного диаметра, чаще всего — 16 мм;
- схема соединения самая простая из всех.
Двухтрубная плечевая (тупиковая) система
Если дом небольшой (не более двух этажей, общей площадью до 200 м 2 ), нет смысла сооружать попутку. Теплоноситель дойдёт и так до каждого радиатора. Крайне желательно так продумать и установить котёл, чтобы «плечи» — отдельные ветки отопления, были примерно одинаковыми по длине и имели приблизительно одинаковую мощность теплоотдачи. При этом до тройников, разделяющих поток на два плеча, достаточно труб Ø 26 мм, после тройников — Ø 20 мм, а на магистрали к последнему в ряду радиатору и отводы к каждому радиатору — Ø 16 мм. Тройники выбираются соответствующие диаметрам соединяемых труб. Такое изменение диаметров является балансировкой системы, не требующей регулировки каждого радиатора отдельно.
Различие в подключении тупиковой и попутной схем
Дополнительные достоинства системы:
- минимальное количество труб;
- прокладка труб по периметру помещений.
Соединения, «зашиваемые» в пол, должны быть выполнены из сшитого полиэтилена или металлопластика (металлополимерные трубы). Это опробованная, надежная конструкция.
Двухтрубная попутная система (петля Тихельмана)
Это система, которую не придётся регулировать после монтажа. Достигается это за счет того, что все радиаторы находятся в одинаковых гидравлических условиях: сумма длин всех труб (подача + обратка) к каждому радиатору — одинакова.
Схема соединения одной петли отопления: одноуровневая (на одной статической высоте), с равномощными радиаторами, очень проста и надёжна. Магистраль подачи (кроме подвода к последнему радиатору) выполняется из труб Ø 26 мм, обратный трубопровод (кроме отвода от первой батареи) также из труб Ø 26 мм.Остальные трубы — Ø 16 мм. В систему также включены:
- балансировочные краны, если батареи отличаются мощностью между собой;
- шаровые краны, если батареи одинаковые.
Петля Тихельмана несколько дороже, чем коллекторная и тупиковая системы. Проектировать такую систему желательно, если количество радиаторов превышает 10 шт. Для меньшего количества можно выбрать тупиковую систему, но при условии возможности сбалансированного разделения «плеч».
При выборе этой схемы нужно обратить внимание на возможность укладки труб по периметру дома, чтобы не пересекать дверные проемы. В противном случае трубу придётся развернуть на 180°, вести её обратно вдоль системы отопления. Таким образом, на некоторых участках рядом будут проложены не две трубы, а три. Такую систему иногда называют «трёхтрубкой». В этом случае попутка становится излишне дорогой, громоздкой и стоит рассмотреть другие схемы отопления, например, разделить на несколько «плеч» тупиковой системы.
Подключение к системе отопления водяных тёплых полов
Чаще всего тёплые полы — дополнение к основной системе отопления, но иногда они являются единственными обогревателями. Если теплогенератор для тёплых полов и радиаторов — один и тот же котёл, то разводку труб на полу лучше всего выполнить на обратке, на остывшем теплоносителе. Если система нагрева полов запитана от отдельного теплогенератора, нужно установить температуру по рекомендациям для выбранного тёплого пола.
Подключение этой системы идёт через коллектор, который состоит из двух частей. Первая оснащена вентильными регулирующими вставками, другая часть оборудована ротаметрами — т. е. расходомерами теплоносителя . Ротаметры выпускаются двух видов: с установкой на подаче и на обратке. Мастера советуют: если при монтаже вы забыли, какой ротаметр купили, ориентируйтесь по направлению потока — подача жидкости всегда должна идти «под седло», открывая клапан, а не закрывая его.
Подключение тёплых полов на обратке: 1 — шаровые краны; 2 — обратный клапан; 3 — трехходовой смеситель; 4 — циркуляционный насос; 5 — перепускной клапан; 6 — коллектор; 7 — к котлу
Планируя систему отопления в своём доме, нужно взвесить все за и против каждой схемы применительно к конструкции самого дома.