Качественное и экономически целесообразное автономное отопление можно оборудовать в загородных домах любого типа и различной площади. Каждому владельцу недвижимости придется вникнуть в ряд значимых вопросов и принять ключевые решения для того, чтобы обеспечить уют и комфорт в своем жилище на долгие годы.
Система отопления: разновидности
Системы отопления бывают с естественной (гравитационной, без насоса) или с насосной (принудительной) циркуляцией, и выполняются по двухтрубной , однотрубной и коллекторной (лучевой) схеме. Последняя изображена на картинке подзаголовка.
В любой их вышеуказанных схем системы подразделяются на одноконтурные и двухконтурные варианты подключения.
Системы водяного отопления также классифицируются (независимо от способа циркуляции теплоносителя) по таким параметрам:
С верхним и нижним типами подключения .
Двухтрубные и однотрубные .
С горизонтальным и вертикальным стояками .
С попутным движением воды и с тупиковой схемой .
В системе водяного отопления используются трубы из различных материалов: металлические , оцинкованные , из нержавеющей стали , медные , полимерные (металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые армированные алюминием). Расскажем об основных категориях подробнее.
Металлы
Металлические трубы не лишены существенного недостатка - это плохая устойчивость к коррозии. Нержавеющие и оцинкованные материалы, напротив, очень хорошо сопротивляются образованию ржавчины, и монтируются они на резьбовых соединениях.
При прокладке трубопровода из стали потребуется квалификация и опыт работы . Но сейчас, с появлением металлопластиковых и полипропиленовых изделий, устаревшие используются уже не так часто.
Медь
Медные трубы работают при очень высоких температурах и большом давлении, они долговечны и надежны.
Трубы из меди монтируются высокотемпературной пайкой , припоем с содержанием серебра. Их можно замаскировать в стенах здания при проведении отделочных работ. Обращение с материалами требует высокого профессионализма . Медь, как правило, используют в элитарном строительстве, поскольку она дорого стоит.
Полимеры
Полимерные (полипропиленовые, полиэтиленовые) трубы удобны и просты в монтаже. Они прочные, устойчивые к коррозии, имеют гладкую внутреннюю поверхность, поэтому на ней не откладывается минеральный осадок солей.
Металлопластик
Металлопластиковые трубы состоят из слоя алюминия и двух слоев пластика - внутреннего и наружного. Они монтируются при помощи резьбовых соединений без использования сварки , или на прессовых соединениях, что намного уменьшает себестоимость монтажа. Но есть существенный недостаток - высокий коэффициент теплового расширения.
Говоря простыми словами - если в трубе долго была только горячая вода , а затем подключили холодную , то соединения могут потечь .
Поэтому нежелательно даже временно прекращать работу котла в отопительный сезон и размораживать систему отопления, поскольку это может привести к повреждению трубопровода. Еще одна причина течи - при сгибе трубы под острым или даже прямым углом, слой алюминия может дать трещину.
Гравитационная система отопления работает так: теплоноситель двигается по трубам из-за разности температур за счет естественной циркуляции. При этом на входе и на выходе водопровода возникает разная плотность воды, благодаря этому теплая жидкость стремится вверх, а охлажденная - вниз:
Как работает отопительный котел
Схема работы при естественной циркуляции показана на картинке. Горячий теплоноситель (вода) под воздействием высокой температуры поднимается вверх, проходит по системе радиаторов, и по трубам обратного подключения возвращается в котел.
Также теплый воздух от отопительных приборов поднимается под потолок и вытесняет холодные слои вниз - в направлении воздухозаборника, создавая циркуляцию воздушного потока в комнате.
Чтобы поставить регулировку температуры в помещении на полный автомат, предлагаем ознакомиться с нашей статьей - термостаты для котла отопления .
Недостаток гравитационной системы циркуляции состоит в следующем: из-за того, что холодный воздух поступает от окон, дверей, а также из-за появления сквозняков, нарушается естественная циркуляция и массы перегреваются под потолком, а охлаждаются в рабочей зоне помещения (на высоте 1-1,5 метра).
Достоинство естественной системы - независимость от подключения электроэнергии.
В частном доме монтаж водяного отопления организовать проще , чем в квартире, поскольку есть возможность размещать отопительные радиаторы, трубы и клипсы не там, где есть возможность, а в рассчитанных при проектировании местах.
При общей протяженности трубопровода более 30 метров необходимо устанавливать циркуляционный насос , что также позволяет монтировать трубы, не соблюдая угол наклона для обеспечения естественной циркуляции.
Мощность отопительных радиаторов - 1 кВт на 10 м² площади утепленного деревянного дома +15 %. Батареи крепятся на специальные скобы, трубопровод теплоносителя - клипсами к стенам. Трубы (если это металлопластик) между собой соединяются специальными фитингами. Пропиленовые трубы паяют, медные и стальные соединяют сгонами и муфтами, стальные тоже можно гнуть и сваривать.
Так как внутреннее давление в системе незначительно , то и ее опрессовка не требуется.
Воздушное отопление: плюсы и минусы
К плюсам воздушного отопления можно отнести следующие факторы:
Высокая скорость прогрева помещения.
КПД 80-95 %. Воздух нагревается не через промежуточный теплоноситель (воду), а напрямую. Существенная экономия ресурсов.
Доступна реализация системы канального кондиционирования . Для этого в воздуховод устанавливают испарительный блок кондиционера, который работает от пульта, регулирующего переход из режима отопления в режим кондиционирования.
Возможность монтажа профессионального увлажнителя воздуха.
Установка приточно-вытяжной вентиляции . Воздухообмен осуществляется автономно в каждой отдельной комнате.
Исключение протечки и замерзания контура системы (не страшны внешние отрицательные температуры).
Но есть несколько минусов :
Большие габариты теплогенератора.
Низкий уровень теплоотдачи.
Внушительные расходы на монтаж.
Теплоноситель - воздух, который нагревается котлом отопления. Главные элементы теплогенератора - теплообменник и газовая горелка (или ТЭН ).
Теплогенераторы делятся на два типа: с принудительной и естественной циркуляцией воздуха.
В вариантах с естественной вентиляцией есть вероятность перегревания разделяющей стенки теплообменника, потому предпочтителен агрегат с принудительной тягой. Уровень теплоотдачи прибора определяется площадью его нагревательной поверхности.
Если частный дом оборудован системой принудительной вентиляции, то в ней установлен электрический вентилятор , повышающий давление воздуха и распределяющий воздушные потоки по воздуховодам и комнатам. Теплоноситель, который подается в котел, обтекает горячий теплообменник , нагревается до 45-600 °С, и поступает по воздуховодам в комнаты.
Скорость движения воздушных масс в системе с принудительной циркуляцией высокая, но периодически появляются шумы в воздуховодах и вентиляционных решетках.
Системы воздушного отопления привлекательны тем , что позволяют обходиться без котлов отопления, без радиаторов, водопроводных труб и других компонентов, которые применяются в водяном отоплении.
Отопительные котлы могут работать на самых разных видах топлива : газ , электричество , солнечная энергия , твердое или жидкое топливо , и так далее.
При длительном простое воздушной системы отопления на калорифере скапливается пыль , которая вместе с воздухом устремляется в комнаты при включении прибора.
На многие оставшиеся вопросы ответит видео :
Газовое отопление: котел в частном доме
Главная проблема при установке газового отопления в частном доме - это то, какой газ будет использоваться: баллонный или магистральный . Если дом еще не подключен к газопроводу, то на подключение и прокладку коммуникаций потребуется время, поэтому запас баллонов с газом не помешает:
Баллоны следует разместить в отдельном помещении - это обязательное условие. Подключаются баллоны с газом через систему редукторов. Котел и для магистрального, и для баллонного отопления одинаков . Тем более, что баллоны в загородных домах применяются все чаще в наше время постоянного удорожания энергоносителей.
Этот вариант влетит в копеечку, но намного удобнее установить газгольдер - большой резервуар для хранения газа:
Для отопления отдельного помещения рекомендуется использовать конвекторы , которые нагревают комнату за счет продуктов сгорания газа очень быстро:
Газовые отопительные конвекторы устойчивы к перепадам температур и компактны. Недостаток - их невозможно использовать для обеспечения горячего водоснабжения.
Электрическое отопление
Электричеством можно отапливать дом по-разному: при помощи трубной системы разводки теплоносителя, и непосредственно обогревателями. Такая система частного деревянного дома имеет множество преимуществ перед другими способами:
Высокий КПД и преобразование электроэнергии в тепловую прямым способом.
Быстрый нагрев воздуха.
Удобная регулировка подачи тепла в каждое помещение благодаря термостатам.
Бесшумная работа системы , высокий уровень гигиены и экологичности.
Маленькие размеры электрических обогревателей - экономия полезной площади дома.
Эстетичный внешний вид источников тепла.
Простой монтаж оборудования , легкость в эксплуатации.
Возможность быстрой перепланировки и легкое изменение мощности системы.
Принцип работы электрической системы показан на схеме :
Электрические индукционные котлы могут быть установлены как резервный вариант отопления дома при использовании газового теплоснабжения. Очень удобно иметь дополнительные источники при падениях давления газа, аварийном его отключении, или недостаточной мощности котла в случае сильных морозов.
По способу теплопередачи электрические обогреватели делятся на:
Приборы конвекторного типа.
Излучающие обогреватели.
Конвективно-радиационные и комбинированные.
Электронагреватели косвенного нагрева.
В завершении материала предлагаем посмотреть видео , в котором эксперты дают рекомендации по выбору оптимальной системы отопления:
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.
За покупками
- 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
- 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.
- 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
- 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
- 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.
- 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
- 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).
- 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
- 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
- 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
- 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.
- Где установить группу безопасности ?
На выходе из котла. Именно там начинает расти давление при недостаточной проходимости розлива или низкой скорости циркуляции.
- 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.
- 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!
Одним из этапов постройки частного дома является проектирование и создание отопительной системы. Это сложный этап, так как нужно не просто спроектировать отопление, но и сэкономить на материалах. Немаловажным фактором является и то, что созданное отопление должно отличаться эффективностью и экономичностью. Создаем отопление частного дома своими руками – схемы разводки (самые основные) вы сможете найти в нашем обзоре.
Существует очень много схем разводки труб отопления по частным домовладениям. Некоторые из них являются комбинированными, что позволяет повысить эффективность системы и добиться более равномерного прогрева всего дома. В нашем обзоре мы рассмотрим только самые основные схемы:
- однотрубная горизонтальная схема;
- однотрубная вертикальная схема;
- схема «Ленинградка»;
- двухтрубная система с нижней разводкой;
- двухтрубная система с верхней разводкой;
- лучевая система с коллекторами;
- схемы с принудительной и естественной циркуляцией.
Давайте рассмотрим особенности представленных схем, а также обсудим их достоинства, недостатки и особенности монтажа.
Однотрубные системы
В однотрубных системах отопления теплоноситель последовательно проходит по всем радиаторам.
Создавая отопление частного дома своими руками, проще всего обустроить однотрубную систему отопления. Она обладает множеством преимуществ, например, экономичностью использования материалов. Здесь мы можем неплохо сэкономить на трубах и добиться доставки тепла в каждое помещение. Однотрубная система отопления предусматривает последовательную доставку теплоносителя в каждую батарею. То есть теплоноситель покидает котел, заходит в одну батарею, потом в другую, потом в третью, и так далее .
Что происходит в последней батарее? Достигнув конца отопительной системы, теплоноситель разворачивается и отправляется обратно в котел по цельной трубе. В чем заключаются основные преимущества подобной схемы?
- Легкость в монтаже – нужно последовательно провести теплоноситель по батареям и вернуть его обратно.
- Минимальный расход материалов – это самая простая и дешевая схема.
- Низкое расположение труб отопления – их можно смонтировать по уровню пола или вовсе опустить под полы (это можно увеличить гидравлическое сопротивление и потребовать применения циркуляционного насоса).
Присутствуют и некоторые недостатки, с которыми приходится мириться:
- ограниченная длина горизонтального участка – не более 30 метров;
- чем дальше от котла, тем холоднее радиаторы.
Впрочем, есть некоторые технические ухищрения, которые позволяют нивелировать эти недостатки. Например, с длиной горизонтальных участков можно справиться установкой циркуляционного насоса. Он же поможет сделать последние радиаторы более теплыми. Компенсировать падение температуры помогут и перемычки-байпасы на каждом из радиаторов. Давайте теперь обсудим отдельные разновидности однотрубных систем.
Однотрубная горизонтальная
Самый простой вариант однотрубной горизонтальной системы отопления с нижним подключением.
При создании системы отопления частного дома своими руками схема с однотрубной разводкой может оказаться самой выгодной и дешевой. Она одинаково хорошо подходит как для одноэтажных домов, так и для двухэтажных. В случае с одноэтажным домом она выглядит очень просто – радиаторы соединяются последовательно – с целью обеспечения последовательного протекания теплоносителя . После последнего радиатора теплоноситель отправляется по цельной обратной трубе в котел.
Достоинства и недостатки схемы
Для начала мы рассмотрим основные достоинства схемы:
- простота реализации;
- отличный вариант для небольших домов;
- экономия материалов.
Однотрубная горизонтальная схема отопления - отличный вариант для небольших помещений с минимальным количеством комнат.
Схема действительно очень простая и понятная, поэтому с ее реализацией сможет справиться даже новичок. Она предусматривает последовательное соединение всех устанавливаемых радиаторов. Это идеальная схема разводки отопления для частного дома небольших размеров . Например, если это однокомнатный или двухкомнатный дом, то «городить» более сложную двухтрубную систему не имеет особого смысла.
Глядя на фото такой схемы, мы можем отметить, что обратная труба здесь цельная, она не проходит через радиаторы. Поэтому такая схема более экономичная в плане расхода материалов. Если у вас нет лишних денег, такая разводка станет для вас наиболее оптимальной – она сэкономит деньги и позволит обеспечить дом теплом.
Что касается недостатков, то их мало. Главным недостатком является то, что последняя батарея в доме будет холоднее, чем самая первая. Это связано с последовательным проходом теплоносителя через батареи, где он отдает накопленное тепло в атмосферу. Еще одним недостатком однотрубной горизонтальной схемы является то, что при выходе из строя одной батареи придется отключать сразу всю систему.
Несмотря на определенные недостатки, такая схема обогрева продолжает использоваться во многих частных домах небольшой площади.
Особенности монтажа однотрубной горизонтальной системы
Создавая водяное отопление частного дома своими руками, схема с однотрубной горизонтальной разводкой окажется самой простой для реализации. В процессе монтажа необходимо смонтировать батареи отопления, после чего соединить их отрезками трубы. После подключения самого последнего радиатора необходимо развернуть систему в обратном направлении – желательно, чтобы отводящая труба проходила по противоположной стене.
Чем больше ваше домовладение, тем больше в нем окон и тем больше в нем радиаторов. Соответственно, растут и тепловые потери, в результате чего в последних комнатах становится ощутимо прохладнее. Компенсировать падение температуры можно путем увеличения количества секций на последних радиаторах . Но лучше всего смонтировать систему с байпасами или с принудительной циркуляцией теплоносителя – об этом мы расскажем чуть позже.
Аналогичная схема отопления может быть использована для обогрева двухэтажных домов. Для этого создаются две цепочки радиаторов (на первом и втором этажах), которые подключаются параллельно друг другу. Обратная труба в этой схеме подключения батарей одна, она начинается от последнего радиатора на первом этаже. Туда же подключается обратная труба, спускающаяся со второго этажа.
Однотрубная вертикальная
Как еще можно отапливать однотрубной системой двухэтажные домовладения? Альтернатива действительно есть – это однотрубная вертикальная система отопления, которой пользуются многие люди, подыскивающие подходящую схему парового отопления в частном доме. Никаких сложностей в подобной схеме нет, нужно просто вывести подающую трубу с теплоносителем на второй этаж и подключить располагающиеся там батареи, после чего сделать отводы вниз, на первый этаж .
Достоинства и недостатки однотрубной вертикальной схемы
Как обычно, начнем с положительных черт:
В однотрубных вертикальных системах отопления теплоноситель проходит от радиатора на верхнем этаже к нижним этажам.
- более выраженная экономия на материалах;
- сравнительно одинаковая температура воздуха на первом и втором этажах;
- простота реализации.
Список недостатков такой же, как и у предыдущей схемы. В него вошли потери тепла на последних радиаторах. А так как теплоноситель у нас подается через верхний этаж, то на первом этаже может быть прохладнее, чем на втором .
Экономия на материалах получается более чем солидной. Наверх у нас отправляется всего одна труба, от которой теплоноситель распределяется по всем радиаторам второго этажа (не последовательно). От каждого верхнего радиатора трубы спускаются к радиаторам на первом этаже, после чего попадают в одну общую обратную трубу. Таким образом, данная схема предполагает минимальное использование материалов.
Особенности монтажа однотрубной вертикальной системы
При монтаже вертикальной однотрубной системы вы получите столько цепочек, сколько радиаторов у вас будет располагаться на каждом этаже.
В предыдущей схеме газового отопления в частном доме трубы последовательно обходили радиаторы на первом и втором этажах. То есть у нас получались две параллельные цепочки, в каждой из которых включалось несколько радиаторов . В текущей схеме у нас тоже есть цепочки, но они вертикальные. Например, если на каждом этаже по четыре радиатора, то у нас получаются четыре цепочки, соединенные параллельно.
Данная схема предполагает одну цельную подающую трубу, проходящую по верхнему этажу. От нее делаются отводы к каждому радиатору. После прохождения верхних радиаторов теплоноситель поступает к нижним радиаторам, лишь после этого – в обратную трубу, проходящую по первому этажу.
Если в первом случае наибольшие тепловые потери наблюдались в дальних радиаторах первого и второго этажей, то в данной схеме будет прохладнее на первом этаже, так как часть тепла будет израсходована на втором этаже.
Однотрубная вертикальная схема отопления частного дома с газовым котлом может быть реализована без принудительной циркуляции теплоносителя. Все дело в том, что температура теплоносителя, поступающего к радиаторам второго этажа, одинаковая. Падение температуры наблюдается лишь на первом этаже. Но если мы дополним радиаторы перемычками-байпасами, то изменение температуры будет минимальным – им можно будет пренебречь.
Таким образом, данная схема, дополненная перемычками-байпасами, станет самой экономичной и недорогой среди любых других схем. Вместо газового котла может быть использован любой другой котел. Схема электрического отопления частного дома ничем не отличается от газового отопления (разве что типом котла).
Схема «Ленинградка»
Система отопления Ленинградка является усовершенствованной однотрубной системой.
Обе рассмотренные схемы обладают одним общим недостатком – падением температуры в последних радиаторах. В случае с горизонтальной схемой у нас имеются холодные радиаторы в горизонтальных цепочках, а в случае с вертикальной – в вертикальных цепочках. То есть в последнем случае это целый первый этаж.
Схема отопления «Ленинградка» в частном доме позволяет компенсировать остывание теплоносителя при прохождении очередного радиатора . Как она реализуется? В этой схеме предусмотрены перемычки-байпасы, располагающиеся под батареями. Что они дают? Перемычки позволяют направить часть теплоносителя в обход радиаторов, поэтому на выходе теплоноситель столь же теплый, как и на входе (незначительными отклонениями можно пренебречь).
Достоинства и недостатки схемы «Ленинградка»
Ленинградка способствует более равномерному отапливанию помещений.
У каждой схемы есть свои достоинства и недостатки. В чем заключаются плюсы схемы «Ленинградка»?
- Более равномерное распределение тепла по всему дому.
- Сравнительно простая модернизация.
- Возможность регулировки температуры в отдельных помещениях (как в двухтрубных системах).
Однотрубное отопление не является совершенным, поэтому схема «Ленинградка» позволяет компенсировать некоторые его недостатки. Но у нее есть отрицательные черты:
- ограниченная длина магистрали – если радиаторов в горизонтальной цепочке много, то потери все-таки будут ;
- необходимость использования труб большого диаметра для более равномерного распределение тепла.
От последнего недостатка можно избавиться путем установки в систему циркуляционного насоса.
Особенности монтажа «Ленинградки»
Варианты подключения «Ленинградки» в однотрубной вертикальной схеме.
Создавая системы отопления частных домов своими руками, многие люди активно используют схему «Ленинградка». Как она прокладывается? Для создания схемы необходимо разместить радиаторы и проложить под ними трубу, от которой делаются отводы к входам и выходам радиаторов. То есть под каждым радиатором образуется перемычка. Кроме того, на каждый радиатор мы можем установить три крана – первые два крана устанавливаются на входах и выходах, а третий устанавливается на саму перемычку. Что это дает?
- С помощью кранов можно регулировать температуру в отдельных комнатах.
- Возможность исключения какого-либо радиатора без отключения всей системы (например, если один радиатор потек и требуется его замена).
Таким образом, схема «Ленинградка» является оптимальной схемой для одноэтажных и двухэтажных домов небольшого размера – можно сэкономить на материалах и добиться равномерного распределения тепла по помещениям.
Двухтрубная система с нижней разводкой
Далее мы будем рассматривать двухтрубные системы, отличающиеся тем, что они обеспечивают равномерное распределение тепла даже по самым большим домовладениям с множеством комнат. Именно двухтрубная система используется для обогрева многоэтажных домов, в которых очень много квартир и нежилых помещений – здесь такая схема работает великолепно . Мы же будем рассматривать схемы для частных домов.
Двухтрубная система отопления состоит из подающей и обратной труб. Между ними устанавливаются радиаторы – вход радиатора подключается к подающей трубе, а выход – к обратной. Что это дает?
- Равномерное распределение тепла по помещениям.
- Возможность регулировки температуры в помещениях путем полного или частичного перекрывания отдельных радиаторов.
- Возможность обогрева многоэтажных частных домов.
Существуют две основные разновидности двухтрубных систем – с нижней и верхней разводкой. Для начала мы рассмотрим двухтрубную систему с нижней разводкой.
Нижняя разводка используется во многих частных домах, так как позволяет сделать отопление менее видимым. Подающая и обратные трубы проходят здесь рядом друг с другом, под батареями или даже в полах. Удаление воздуха осуществляется через специальные краны Маевского. Схемы отопления в частном доме из полипропилена чаще всего предусматривают именно такую разводку.
Достоинства и недостатки двухтрубной системы с нижней разводкой
При монтаже отопления с нижней разводкой мы можем спрятать трубы в полу.
Давайте посмотрим, какими положительными чертами обладают двухтрубные системы с нижней разводкой.
- Возможность маскировки труб.
- Возможность использования радиаторов с нижним подключением – это несколько упрощает монтаж.
- Минимизируются тепловые потери.
Возможность хотя бы частично сделать отопление менее видимым привлекает многих людей. В случае с нижней разводкой мы получаем две параллельные трубы, идущие вровень с полом . При желании их можно завести под полы, предусмотрев эту возможность еще на этапе проектирования системы отопления и разработки проекта строительства частного дома.
Что касается недостатков, то они заключаются в необходимости регулярного ручного удаления воздуха и необходимости использования циркуляционного насоса.
Особенности монтажа двухтрубной системы с нижней разводкой
Пластиковый крепеж для труб отопления разного диаметра.
Для того чтобы смонтировать систему отопления по данной схеме, необходимо проложить по дому подающую и обратную трубы. Для этих целей в продаже есть специальный пластиковый крепеж. Если используются радиаторы с боковым подключением, делаем отвод от подающей трубы к верхнему боковому отверстию, а забираем теплоноситель через нижнее боковое отверстие, направляя его в обратную трубу. Рядом с каждым радиатором ставим спускники воздуха. Котел в такой схеме устанавливается в самой нижней точке.
Такая схема чаще всего делается замкнутой, с использованием герметичного расширительного бака . Давление в системе создается с помощью циркуляционного насоса. Если нужно обогреть двухэтажный частный дом, прокладываем трубы на верхнем и нижнем этажах, после чего создаем параллельное подключение обоих этажей к отопительному котлу.
В двухтрубной системе отопления с верхней разводкой расширительный бак ставится в самой верхней точке.
Эта двухтрубная схема очень похожа на предыдущую, только здесь предусматривается установка расширительного бачка в самой верхней части системы, например, на утепленном чердаке или под потолком . Оттуда теплоноситель спускается к радиаторам, отдает им часть своего тепла, после чего отправляется через обратную трубу в отопительный котел.
Для чего нужна такая схема? Она оптимальна в многоэтажных домах с большим количеством радиаторов. Благодаря этому достигается более равномерный прогрев, пропадает необходимость установки большого количества воздушных спускников – воздух будет удаляться через расширительный бак или через отдельный спускник, входящий в состав группы безопасности.
Достоинства и недостатки двухтрубной системы с верхней разводкой
Положительных черт очень много:
- можно отапливать многоэтажные здания;
- экономия на спускниках воздуха;
- можно создать систему с естественной циркуляцией теплоносителя .
Присутствуют и некоторые недостатки:
Использование вертикальной разводки приведет к дополнительным трудностям при скрытом монтаже отопления.
- повсюду видны трубы – такая схема не подойдет для интерьеров с дорогой отделкой, где элементы отопительных систем принято прятать ;
- в высоких домах необходимо прибегнуть к принудительной циркуляции теплоносителя.
Несмотря на минусы, схема остается довольно популярной и распространенной.
Особенности монтажа двухтрубных систем с верхней разводкой
Данная схема предусматривает отсутствие необходимости в расположении отопительного котла в самой нижней точке. Сразу после котла подающая труба отводится вверх, а в самой верхней точке устанавливается расширительный бак. Подача теплоносителя в радиаторы осуществляется сверху, поэтому здесь используется боковая или диагональная схема подключения радиаторов. После этого остывший теплоноситель отправляется в обратную трубу.
Лучевая система отопления с использованием коллектора.
Это одна из самых современных схем, подразумевающая прокладку индивидуальной магистрали к каждому отопительному прибору . Для этого в системе устанавливаются коллекторы – один коллектор является подающим, а другой – обратным. От коллекторов к батареям расходятся отдельные прямые трубы. Такая схема позволяет обеспечить гибкую регулировку параметров отопительной системы. Также она дает возможность подключить к системе теплые полы.
Лучевая схема разводки активно используется в современных домах. Подающие и обратные трубы здесь могут прокладываться как угодно – чаще всего они идут в полах, после чего подходят к тому или иному отопительному прибору. Для регулировки температуры и включения/отключения отопительных приборов в доме устанавливаются небольшие распределительные шкафы.
Как утверждают специалисты-теплотехники, такая схема является идеальной, так как каждый отопительный прибор работает от собственной магистрали и почти не зависит от других отопительных приборов.
Достоинства и недостатки лучевых систем
Положительных качеств набралось много:
- возможность полностью спрятать все трубы в стены и в полы ;
- удобная настройка системы;
- возможность создания дистанционной раздельной регулировки;
- минимальное количество соединений – они сгруппированы в распределительных шкафах;
- удобно ремонтировать отдельные элементы, не прерывая работу всей системы;
- почти идеальное распределение тепла.
При монтаже лучевой системы отопления все трубы прячутся в полу, а коллекторы в специальном шкафу.
Есть и парочка недостатков:
- высокая стоимость системы – сюда закладываются расходы на оборудование и расходы на монтажные работы;
- трудность в реализации схемы в уже построенном доме – обычно эта схема закладывается еще на этапе создания проекта домовладения .
Если с первым недостатком еще приходится мириться, то от второго никуда не деться.
Особенности монтажа лучевых систем отопления
На этапе создания проекта предусматриваются ниши для прокладки отопительных труб, указываются точки монтажа распределительных шкафов. На определенном этапе строительства прокладываются трубы, устанавливаются шкафа с коллекторами, монтируются отопительные приборы и котлы, производится тестовый запуск системы и ее проверка на герметичность. Лучше всего доверить всю эту работу профессионалам, так как эта схема является самой сложной.
Несмотря на всю сложность, лучевая система отопления с коллекторами является одной из самых удобных и эффективных. Она используется не только в частных домах, но и в других постройках, например, в офисных.
С принудительной и естественной циркуляцией
Все представленные выше схемы могут создаваться на основе отопительных котлов любого типа. Например, схема печного отопления частного дома строится на основе дровяной или угольной печи, а разводка труб может выполняться практически по любой из вышеописанных схем. Правда, во многие из них не помешало бы добавить принудительную циркуляцию. Для чего она нужна?
Главным отличием системы с принудительной циркуляцией теплоносителя от системы с естественной является циркуляционный насос.
Как мы помним, для однотрубных отопительных систем характерно уменьшение температуры теплоносителя по мере удаления от котла – часть тепла остается в радиаторах. Эти потери частично компенсируются с помощью схемы «Ленинградка», но в некоторых случаях недостаточно и этого. Для того чтобы исправить ситуацию, в отопительную систему устанавливается циркуляционный насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию теплоносителя .
Принудительная циркуляция необходима и во многих других схемах, в том числе в двухтрубных. Все дело в том, что небольшой диаметр современных полипропиленовых труб, многочисленные соединения и повороты создают гидравлическое сопротивление. Кроме того, применение принудительной вентиляции позволяет обеспечить более быстрый прогрев домовладений.
Достоинства и недостатки принудительной и естественной циркуляции
У каждой системы есть свои достоинства и недостатки:
При отапливании помещения с большим количеством радиаторов циркуляционный насос просто необходим.
- естественная циркуляция проще и дешевле – отсутствуют расходы на циркуляционные насосы;
- принудительная циркуляция позволяет улучшить работу отопления в больших зданиях – в некоторых случаях можно обойтись и естественной циркуляцией, но тогда увеличивается время прогрева системы;
Климатические условия средней полосы и севера Евразии требуют теплоизоляции домов, однако одного утепления недостаточно. Потери тепла необходимо компенсировать с помощью обогревательной системы. Водяное отопление в частном доме является распространенным и наиболее эффективным способом.
Качество работы отопительного контура напрямую зависит от особенностей проектирования, выбора отопительного устройства и типа разводки. Как определиться с оборудованием и наиболее подходящей схемой, узнаете, ознакомившись с предложенной нами статьей. Представленная информация опирается на требования строительных нормативов.
Мы подробно описали принцип устройства водяной системы отопления, разобрали типичные варианты устройства. Для оптимизации восприятия непростой темы приложили схемы, фото-подборки и видео.
Обогревательные конструкции с жидким теплоносителем имеют похожий комплект составляющих частей, это:
- Отопительное оборудование – котел (газовый, жидко- или твердотопливный), печь, камин.
- Замкнутый контур в виде трубопровода , обеспечивающий непрерывную циркуляцию нагретого и остывшего теплоносителя (антифриза).
- Приборы отопления – металлические ребристые, панельные или гладкотрубные радиаторы, конвекторы, трубопроводы водяных теплых полов.
- Запорная арматура , необходимая для отключения отдельных приборов или линий системы для ремонта и обслуживания;
- приборы для регулировки и контроля за работой системы (расширительный бак, манометр, клапаны сброса и др.).
- Циркуляционные насосы , применяемые для создания принудительной подачи теплоносителя, иногда для обеспечения стабильного давления в системе устанавливается повысительный насос.
Если неподалеку проложена централизованная газовая магистраль, наиболее экономичным решением является установка газового котла.
При отсутствии центральных сетей для независимой системы газоснабжения придется устанавливать газгольдер. Однако этот вариант применим лишь в случае обустройства усадьбы достаточно большой площади.
Галерея изображений
В коттеджах, построенных на небольших участках в негазицицированных районах, автономную работу газового отопительного оборудования обеспечит обычный баллон. В качестве альтернативного решения можно воспользоваться печами на жидком или твердом топливе, и только в крайнем случае – дорогими электрическими устройствами.
Оговаривается использование различных типов :
- открытые, применяемые для систем как с насосным, так и с естественным принуждением, следует устанавливать над главным стояком;
- закрытые мембранные устройства, применяемые исключительно в принудительных системах, устанавливаются на обратной магистрали перед котлом.
Расширительные бачки предназначены для компенсации теплового расширения жидкости при нагревании. Нужны они для сброса излишков в канализацию или банально на улицу, как в случае с простейшими открытыми вариантами. Закрытые капсулы практичней, потому что не требуют участия человека в регулировке давления системы, но дороже.
Расширительный бачок открытого типа устанавливается в наивысшей точке системы. Кроме обеспечения резерва для расширения жидкости на него еще возложена задача отведения воздуха. Закрытые бачки ставят перед котлом, для отведения воздуха используют воздухоотводчики и сепараторы
При выборе запорной арматуры предпочтение отдается шаровым кранам, при выборе насосной установке – оборудованию с напором до 30 кПа и производительностью до 3,0 м3/ч.
Бюджетные открытие разновидности необходимо периодически пополнять из-за стандартного выветривания жидкости. Под их установку необходимо существенно усиливать чердачное перекрытие и утеплять чердак.
Виды водяных отопительных систем
Тип системы отопления определен комбинацией нескольких факторов. В их числе циркуляция теплоносителя, способ сборки системы, нижний или верхний вариант прокладки трубы подачи и др.
Независимо от разновидности отопительного прибора, будь то традиционный радиатор, плинтусный конвектор или змеевик “теплого пола”, нагретая вода достигает их, а после охлаждения покидает стандартным для всех систем способом.
Двухтрубные и однотрубные конструкции
Конечным объектом отдачи тепла являются приборы, расположенные во всех отапливаемых помещениях дома. Во многом эффективность обогрева зависит от схемы установки трубопровода, поэтому остановимся подробнее на одно- и двухтрубной разводке.
Наиболее распространенной является классификация, состоящая из двух пунктов:
- Однотрубный вариант – последовательное соединение радиаторов. Суть заключается в том, что поступающий в систему теплоноситель последовательно перетекает от одного прибора к другому. На подходах к дальним точкам он успевает значительно остыть.
- Двухтрубный вариант – система с параллельным подключением подающей и обратной трубы. Принцип ее основан на том что подача осуществляется ко всем приборам практически одновременно. Остывшая вода не перетекает в следующий прибор, а собирается магистралью обратки и перемещается в котел.
Однотрубные схемы бывают как с естественным, так и с принудительным движением воды. В пределах своего класса подразделяются на две разновидности: проточные и с байпасами.
В проточных схемах теплоноситель по достижении крайнего радиатора успевает сильно остыть, поэтому в дальних комнатах рекомендовано устанавливать приборы с увеличенным числом секций.
Галерея изображений
Коллекторная или иначе увеличивает возможности водяного отопления коттеджа. Это своего рода модифицированная система с протянутыми к каждому прибору отдельными ветками (лучами) трубопровода и с распределительным элементом в центре.
Распределительный узел – коллектор снабжен множеством отводов, благодаря чему можно управлять теплоотдачей каждого прибора в отдельности, отключать его для ремонта. При желании и финансовых возможностях каждый отвод можно снабдить собственным насосным устройством.
Основное преимущество коллектора – в возможности контроля и регулировки процессов обогрева в отдельных помещениях всего здания с одного «пункта управления»
Коллекторную разводку устраивают преимущественно для горизонтальных схем с нижней прокладкой подающей трубы. При устройстве в 2- и 3-этажных домах рекомендуют монтировать распределительный коллектор на каждом этаже – так можно регулировать температуру воздуха в любом уголке здания.
Блок регулировки для коттеджей в несколько этажей состоит из двух связанных между собой узлов: коллектора подачи и аналога для обратки. Первый отвечает за доставку горячего теплоносителя к приборам, второй стимулирует отвод остывшей жидкости.
К коллектору – распределительному устройству можно подключить не только радиаторную конструкцию, но и «теплый пол», ГВС, а также плинтусную (панельную) систему (+)
Коллекторную разводку устраивают на базе одно- и двухтрубных отопительных систем, используют в комбинации с периметральной (тройниковой).
Особенности плинтусного отопления
Радиаторы или батареи в традиционном понимании – не единственные обогревательные приборы для создания комфортного микроклимата в отдельно взятых помещениях. Не так давно появились – нагревательные элементы, по своей форме и расположению напоминающие одноименные строительные аналоги.
Конструкция плинтусного нагревателя проста: внутри находятся элементы, напоминающие радиаторы с медными трубками, снаружи – прочный глухой короб из металла, хорошо отдающего тепло
Принцип работы устройства, расположенного по периметру, помогает сохранять заданную температуру постоянно. Сначала происходит нагревание трубок внутри корпуса, затем – короба, от него теплый воздух поднимается вверх, увеличивая температуру стен.
Таким образом, воздух в помещении нагревается непосредственно от плинтусов и от всех стен, вдоль которых они расположены.
Рациональным шагом является использование теплых плинтусов в местах, которые непосредственно граничат с холодным воздухом с улицы: на террасах, верандах и балконах
Преимущества плинтусного обогрева:
- создание комфортного микроклимата, исключающего активную циркуляцию воздуха;
- возможность утепления зон риска на стыках пола и стен, где часто появляется плесень;
- простой монтаж, который можно выполнить без привлечения специалистов;
- выбор модулей по виду (одно- и двухрядные) и мощности (например, 310 Вт и 510 Вт);
- разнообразный дизайн, не требующий маскировки;
- доступная цена.
К минусам относят особые условия расположения: вдоль горизонтальных элементов нельзя расставлять предметы мебели, так как это навредит процессу теплоотдачи. Каждый контур, входящий в систему, не должен быть длиннее 15 метров, поэтому для большого помещения необходим монтаж 2 или 3 контуров (как вариант – комбинированное отопление).
Для плинтусов используется тот же теплоноситель, что и для радиаторов – вода или антифриз в количестве примерно 330-350 гр/м. Нормальная температура – от +45ºС до +80ºС, в некоторых исполнениях допускается нагрев до +110ºС
Кроме водяных плинтусов применяют электрические, но содержание их для частного дома слишком дорого.
Оборудование системы «Теплый пол»
Эффективная и недорогая конструкция, именуемая , производящая обогрев помещения со стороны пола, давно зарекомендовала себя только с лучшей стороны. Она активно используется в городских квартирах для создания комфортной атмосферы в ванных комнатах, санузлах, в спальнях, на кухнях и лоджиях.
Схема устройства теплого пола: гибкая трубка небольшого диаметра, по которой циркулирует нагретый теплоноситель, является частью регулируемой системы обогрева
Трубопровод должен обладать высокой теплопроводностью, прочностью, эластичностью, минимальным сопротивлением, поэтому для его изготовления используют металлопластик или шитый полиэтилен. Защитным и стабилизирующим покрытием является цементная стяжка.
Преимущества теплых полов:
- эффективность при любом виде напольного покрытия (ламинате, линолеуме, ковролине, керамической плитке);
- заметная экономия тепла – от 30% до 50%;
- недорогая стоимость и установка;
- возможность монтажа своими руками;
- использование в комбинированных системах отопления (наряду с радиаторами и конвекторами).
Автономное водяное отопление не зависит от подачи электрической энергии, так как питается от газового (или другого) котла.
Вариант комбинированной отопительной системы (теплый пол + панельные радиаторы) с развернутой системой контроля и регулировки температуры с помощью датчиков и термостатов
К недостаткам можно отнести несовершенство регулировки и невозможность установки в городе при централизованном отоплении, но к локальным загородным системам это не относится. При нарушении правил монтажа возможна аварийная ситуация и затопление, поэтому следует внимательно отнестись и к выбору оборудования, и к установке.
Подробнее о теплоносителе и его свойствах
Жидкости, идеально подходящей для любых систем отопления, не существует. Каждый из вариантов, представленных на рынке теплоносителей, имеет конкретные характеристики, например, диапазон рабочих температур.
Если нарушить границы указанного диапазона, система отопления просто «встанет», а при худшем исходе полопаются трубы и выйдет из строя дорогостоящее оборудование.
Кроме температурных параметров, обладает такими свойствами, как вязкость, антикоррозийность, способность выделять токсичные вещества. Анализ необходимых качеств показал, что лучшими жидкими теплоносителями являются очищенная вода и специальный химический раствор – антифриз.
В таблице показано основное преимущество антифриза на основе этиленгликоля – максимальный показатель температуры замерзания -40ºС, тогда как вода превращается в лед уже при 0ºС
Заливка антифриза необходима в домах, которые не являются постоянным местом жительства. Обычно оставляя здание в холодный сезон, владельцы сливают воду, чтобы избежать аварии и поломки оборудования. Антифриз удалять не нужно – по возвращении можно сразу включать котел без опасения протечки или разрыва.
При экстремальных температурах химический теплоноситель, изменив свою структуру, сохраняет прежние размеры. Проще говоря, он превращается в гель, сохраняющий свойства без изменения. Когда температура достигает комфортной отметки, гелеобразная структура вновь становится жидкой, полностью сохранив свой первоначальный объем.
Еще немного полезной информации об антифризе:
- служит не менее 5 лет, одна заливка способна выдержать 10 отопительных сезонов;
- текучесть в 2 раза превышает аналогичный показатель воды, следовательно, требуется следить за герметичностью соединений;
- повышенная вязкость требует врезки более мощного циркуляционного насоса;
- способность расширения при нагреве влечет за собой установку объемного расширительного бака.
И нужно всегда помнить, что химический раствор токсичен и опасен для здоровья человека.
Антифриз для заливки в домашние системы отопления продается в пластиковых канистрах объемом от 10 л до 60 л. Средняя стоимость – от 750 до 1100 руб. за 10 л
Несмотря на выдающиеся характеристики антифриза, вода в качестве теплоносителя более популярна. Она обладает максимально возможно теплоемкостью, которая равняется примерно 1 ккал. Это значит, что нагретый до 75ºС теплоноситель при остывании в радиаторе до 60 ºС отдаст помещению около 15 ккал тепла.
Вода доступна. Если снабдить систему водоснабжения надежными фильтрами, можно использовать бесплатный вариант – воду из собственной скважины. Она не содержит опасных химических соединений и при аварии не вызовет отравлений.
Отрицательной стороной воды является содержание некоторых минеральных солей, вызывающих коррозию. Проблема решается простым кипячением или использованием вместо колодезной воды дождевой (или талой).
Существуют сложные системы очистки и подготовки воды для частного дома: кроме универсального очищения вода проходит несколько ступеней, чтобы стать питьевой или годной для заливки в отопительный контур (+)
Выбор труб для разводки
От качества каждой системной детали зависит конечный результат, который заключается в сохранении и экономии тепла, поэтому наиболее протяженным элементам – трубам – необходимо также уделить долю внимания.
С технологической точки зрения должны обладать следующими качествами:
- прочностью;
- легкостью;
- пригодностью для ремонта;
- герметичностью;
- низким уровнем шума.
Невысокая стоимость также является важной составляющей при выборе, потому что для оборудования системы отопления требуется большое количество изделий различного назначения.
Полипропиленовые трубы – оптимальный вариант для самостоятельной сборки системы отопления. Пользоваться паяльным аппаратом для сшивки труб можно научиться за 10 минут
Сейчас вряд ли кто возьмется за установку разводки из металлических труб. Стальные, медные и оцинкованные изделия уходят в прошлое, уступая место более дешевым и функциональным аналогам.
Лучшей альтернативой являются полимерные изделия. которые можно разделит на три группы:
- полипропиленовые;
- металлопластиковые.
Плюсы – недорогая стоимость, простота сварки, долгий срок службы. Минус – недостаточная эластичность. При замене трубы придется менять целый фрагмент от соединения до соединения.
На длинном отрезке магистрали полипропиленовые трубы провисают, так как обладают расширением 6 мм/5 м. Прочную фиксацию обеспечивают при помощи скоб или клипс, монтированных в стену с интервалами 1-1,1 м
Прочные устойчивы к резким перепадам температур. Способны служить без капитального ремонта до 30 лет. Слабым местом являются соединительные элементы – фитинги с неоправданно зауженным проходным сечением. В случае замерзания теплоносителя вероятен прорыв.
Выбирая трубы, ориентируйтесь на основные технические показатели оборудования и тип теплоносителя.
Выводы и полезное видео по теме
В интересных видеороликах представлена полезная информация о схемах, составных частях, монтаже жидкостных систем отопления, а также о личном опыте монтажа.
Видео #1. Особенности однотрубной отопительной системы:
Видео #2. Обзор схем двухтрубной системы обогрева:
Видео #3. Практическое применение лучевой схемы:
Видео #4. Подробная инструкция по монтажу системы отопления:
Совет всем, кто хочет самостоятельно оборудовать сложную отопительную систему в загородном доме: при составлении проекта обязательно проконсультируйтесь со специалистом, чтобы после монтажа не столкнуться с непредвиденными обстоятельствами. Сантехники помогут выбрать надежное оборудование, подскажут более эффективную схему разводки, сделают точные расчеты, а результатом станут уют и тепло в доме.