Отопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Содержание
  1. Виды систем отопления
  2. Печное отопление
  3. Водяное
  4. Воздушное
  5. Электрическое
  6. Разновидности системы с жидким теплоносителем
  7. Простейшая схема — однотрубная
  8. Усовершенствованная схема — двухтрубная
  9. Система с циркуляцией гравитационного типа
  10. Схема с принудительной циркуляцией
  11. Как подобрать отопительный агрегат
  12. Разновидности газовых котлов
  13. Электрические водогрейные установки
  14. Классификация твердотопливных котлов
  15. Дизельные и комбинированные модели
  16. Расчет мощности теплогенератора
  17. Какую систему выбрать
  18. Различные схемы соединения напорных систем отопления
  19. Однотрубная система («Ленинградка»)
  20. Двухтрубная коллекторная (лучевая) схема разводки отопления
  21. Двухтрубная плечевая (тупиковая) система
  22. Двухтрубная попутная система (петля Тихельмана)
  23. Виды систем водяного отопления
  24. По способу циркуляции теплоносителя
  25. По типу разводки
  26. Однотрубные системы
  27. Двухтрубная разводка
  28. По способу подачи теплоносителя
  29. Выбор котла отопления

Виды систем отопления

В частном доме можно реализовать любую систему отопления. Чтобы подобрать тип отопления, надо знать все их особенности, достоинства и недостатки.

Печное отопление

Еще столетие назад именно так обогревалась большая часть домов. Это всего-лишь печь без каких-либо дополнительных элементов. Одна или несколько — зависело от размеров дома, возможностей хозяина. В избах всегда стояла русская печь, в домах интеллигенции — более утонченные голландки или шведки.

Голландки и шведки ставят и сейчасОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Встречается печное отопление и сейчас, но большей частью уже на дачах, в качестве временного решения для поднятия температуры в помещении или в качестве альтернативного источника тепла. Можно найти печное отопление и в деревенских домах, но уже редкость.

Печное отопление теряет популярность, так отличается цикличностью: затопили — жарко, прогорело — холодно. Это очень неудобно. Серьезный минус невозможность регулировать температуру. Интенсивность горения можно менять в каких-то пределах при помощи вьюшек, но не кардинально: если дрова горят, то выделяют определенное количество тепла. Его выделение немного можно «растянуть», ограничив приток воздуха, но только немного.

Пример печного отопления двухэтажного домаОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Неравномерно распределяется тепло, греются те комнаты, в которые выходят бока печи, да и то, пол остается холодным. Кроме того даже в обогреваемых помещениях возле печи тепло, в дальнем конце комнаты может быть даже холодно. Четвертый недостаток — необходимость постоянного обслуживания — надолго ее не бросишь. Приходится постоянно (или почти) находится возле печи: поддерживать горение, чистить и затапливать ее по-новой. Все эти причины и привели к тому, что печь в частном доме обычно появляется как один из возможных источников тепла и редко бывает основным.

Водяное

Самая распространенная в нашей стране система отопления — водяная и если говорят что хотят сделать отопление частного дома своими руками, в 98% имеют в виду именно такую систему. И это несмотря на то, что она дорого обходится при устройстве. Это, пожалуй, самая дорогая в монтаже система. Но имеет приличное количество плюсов, чем и обусловлена ее популярность.

Состоит она из водогрейного котла, трубопровода и отопительных приборов — радиаторов отопления — по которым циркулирует теплоноситель. Чаще всего это вода, но может быть и специальная незамерзающая жидкость. Все сложность в создании этой самой системы трубопроводов — надо обеспечить перенос тепла в требуемом количестве.

Водяное отопление — самое дорогое в устройствеОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Первый положительный момент — система может работать как в циклическом так и в постоянном режиме. Он зависит от выбора котла. Если источником тепла для такой системы служит обычный твердотопливный котел (на дровах или угле), то цикличность присутствует. Чтобы ее практически свести на нет, в систему добавляют аккумулятор тепла — большой резервуар с теплоносителем, в котором тепло в период интенсивного нагрева накапливается. А ночью, когда котел прогорит, накопленное тепло поддерживает в доме комфортную температуру.

Если в системе стоит любой другой котел — газовый, на жидком топливе, пеллетный — цикличности нет. После того как система вышла на рабочую температуру, она поддерживается с довольно небольшой разницей (при правильном расчете мощностей и проектировании).

Почти готовоОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Второй положительный момент: большая часть современных котлов отопления оснащены автоматикой, которая руководит их работой и следит за безопасностью. Такие системы могут работать довольно продолжительный срок без вмешательства человека (кроме твердотопливных). Третий плюс — требуется редкое обслуживание.

Потому в большинстве случаев отопление в частном доме и делают водяное. Порой владельцы даже не задумываются о возможности устройства какой-то другой системы.

Воздушное

Центром воздушной системы отопления тоже является источник тепла, и обычно это котел, только греет он не воду, как в водяной системе, а воздух. Источником тепла может быть мощный конвектор, работающий на газу, электричестве или жидком топливе.

Чтобы нагретый воздух попадал в другие помещения, от источника тепла ведут систему воздуховодов. Движение воздуха по ним может быть естественным (гравитационные системы) и принудительным (с вентиляторами).

Теплогенератор и идущие от него воздуховодыОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

По сравнению с водяным отоплением тут требуется намного меньше средств. В маленьких домах — на одну две комнаты (обычно это дачи) — вообще достаточно одного теплогенератора без воздуховодов. В таком случае теплый воздух через открытые двери попадает в другое помещение, согревая и его.

Недостатки тут очевидны: пока работает теплогенератор — тепло, перестал — сразу стало холодно. Никакой тепловой инерции, как в водяной системе (пока вода остынет в доме тепло). Второй момент — пересыхающий воздух. Он и при других типах отопления сохнет, но воздушное отопление частного дома, пожалуй, лидер в этом отношении.

Электрическое

Отопление частного дома при помощи электричества — одно из самых простых в устройстве. Только покупаете конвектора и развешиваете их в ключевых местах. Можно под окнами, можно — под потолком. Обе системы работают. Недостаток этих систем — значительные расходы на поддержание стабильной температуры.

Система состоит из некоторого числа конвекторов, которые в состоянии компенсировать теплопотери. В данном случае, вообще никаких сложностей, кроме электропроводки подходящего сечения и выделения требуемых на обогрев мощностей. В конвекторе есть нагревательный элемент, через который движется поток воздуха. Проходя вдоль нагретого элемента, воздух разогревается, разнося тепло по помещению.

Такие конвектора ставят в частных домахОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Движение воздуха в конвекторе организуется двумя способами: при помощи вентилятора или без него, за счет естественных процессов. Более эффективный обогрев с принудительным движением воздуха. Но такая мощность нужна далеко не всегда (да и вентиляторы создают шумы), потому многие модели имеют два режима работы — с вентилятором и без.

Такой тип отопления вполне комфортен — современные конвектора могут поддерживать заданную температуру с точностью до двух градусов. Их работой руководит автоматика, которая включает и выключает их по мере необходимости. При наличии электропитания никакого обслуживания они не требуют.

Недостаток — активная конвекция (движение воздуха) переносит большое количество пыли. Второй минус — пересушивание воздуха, но это недостаток всех систем отопления. Если в качестве нагревательного элемента используется обычная спираль, она выжигает находящийся в воздух кислород (разогревается до красного свечения). Но такие элементы теперь используются только в самых дешевых небольших напольных моделях. Более серьезное оборудование греет воздух керамическими нагревателями, которые кислород не сжигают (почти).

Есть еще такая система как теплый пол, но это — отдельная тема и описаны водяные теплые полы тут, а электрические — в этой статье.

Разновидности системы с жидким теплоносителем

Как показывает практика, чаще всего для обустройства автономного отопления выбирают систему с жидким теплоносителем, поэтому поговорим о ее разновидностях. Такую систему реализуют в виде одной из двух возможных схем.

Простейшая схема — однотрубная

Представляет собой кольцеобразный замкнутый контур, внутри которого последовательно установлены радиаторы отопления. Теплоноситель поступает в первый из них, затем в следующий и так далее, пока не вернется к котлу. Это предельно простая схема, однако, далеко не самая эффективная.

Основной недостаток однотрубной системы отопления заключается в остывании теплоносителя на «подступах» к дальним от котла батареям.

Однотрубная схема
Однотрубная схема
Однотрубная схема разводки предполагает последовательное расположение батарей. Система очень проста, но имеет ограничения в применении (+)

Жидкость выходит из теплообменника котла с температурой порядка 75°С. Такой же она поступает в первый радиатор, во втором она чуть холоднее и та далее. Если продолжительность трубопровода невелика и радиаторов немного, то это не страшно.

Но если батарей много, в последних будет находиться теплоноситель, разогретый до 45-50°С. Что совершенно не достаточно для нормального обогрева помещения

Может быть два способа для исправления ситуации. Первый – увеличить температуру теплоносителя или же добавить секций последним в цепочке радиаторам, чтобы увеличить их теплоотдачу. Оба варианта потребуют дополнительных денежных вложений, но при этом не гарантируют результат.

Галерея изображенийФото из Характерной особенностью однотрубного отопления является минимум труб. Теплоноситель последовательно передвигается по одной трубе от прибора к прибору, а затем возвращается к котлуВесомым минусом однотрубных систем считается ограничение по протяженности отопительного контура. Так как теплоноситель при перемещении от одного радиатора к другому постепенно остывает, нет смысла сооружать линии длиннее 30 мНа одноконтурное отопление не ставят регулирующую арматуру. Обычно перед прибором только кран для перекрытия и кран Маевского для спуска воздухаРадиаторы к отопительной магистрали могут подключаться любым способом: снизу, сверху и по диагонали. Ощутимо на теплоотдачу это не влияетДвижение теплоносителя по одной трубеОграничения по протяженностиОтсутствие регулирующей арматурыДиагональное подключение магистрали

Еще один способ справиться с проблемой – монтаж циркуляционного насоса. Это действительно повысит эффективность однотрубной системы, но и сделает ее энергозависимой и более дорогой в эксплуатации.

Усовершенствованная схема — двухтрубная

Основное отличие от первой схемы заключается в том, что теплоноситель к каждому из радиаторов поставляется практически одновременно. Для поставки его к прибором используется труба подачи, для сбора и отвода применяется труба, называемая обраткой.

Теплоноситель к батареям может подаваться по коллекторной или по тройниковой схеме. В первом случае к каждому из приборов подводится собственная подача с обраткой. Трубы прокладываются от коллектора в виде «лучей», отсюда второе название «лучевая».

В тройниковой разновидности приборы последовательно подсоединяются к подаче и обратке с помощью, сборка производится с помощью соединителей с тремя патрубками — тройников.

Двухтрубная схема
Двухтрубная схема
Двухтрубная схема обустройства отопительной системы предполагает, что к каждой батарее будет проложен подающий теплоноситель трубопровод и отводящая труба, обратка (+)

Коллектор предполагает монтаж запорной арматуры на каждый отвод к батарее, что дает возможность при необходимости ее отключить. Работа лучевой схемы отопления основана на принудительной циркуляции жидкости, потому что для естественного движения теплоносителя слишком много гидравлических препятствий в многочисленных кольцах.

Галерея изображенийФото из В двухтрубных схемах отопления поставка нагретого теплоносителя производится по одной трубе, именуемой подачей, отвод — по другой, по обраткеИспользование двух труб существенно увеличивает материалоемкость системы. Зато они многократно эффективней однотрубного предшественникаЛучевая система отопления — одна из двухтрубных разновидностей. Теплоноситель к приборам распределяется коллектором, все они нагреваются практически одновременноИз-за большого количества труб двухтрубные системы сейчас предпочитают прокладывать скрыто, в строительных конструкциях. Для реализации этой задачи подходят все виды полимерных изделийПример двухтрубного отопленияТройниковый двухтрубный вариантЛучевая разновидность отопленияПрокладка трубопроводов в стяжке

Тройниковые разновидности могут работать как благодаря природной гравитации, так и за счет включения в систему циркуляционного насоса. Он нагнетает теплоноситель, поэтому при устройстве отопительных колец не нужно соблюдать уклон, а трубу подачи устанавливать ниже приборов отопления.

Основное достоинство двухтрубной схемы – обеспечение равномерного нагрева всех батарей в здании, сколько бы их ни было. Но при этом для ее монтажа потребуется намного больше труб и других элементов, соответственно, она обойдется дороже. Это главный недостаток двухтрубной системы.

Система с циркуляцией гравитационного типа

Теплоноситель внутри отопительного контура должен двигаться. Это может происходить путем естественной циркуляции. Она возникает благодаря разности плотностей, существующей у  холодного и нагретого теплоносителя.

Разогретая жидкость обладает меньшей плотностью, поэтому начинает самопроизвольно подниматься от котла по стояку, откуда направляется в отводящие трубопроводы и далее в радиаторы. У остывающего теплоносителя увеличивается плотность, что делает его более тяжелым.

Схема с естественной циркуляцией
Схема с естественной циркуляцией
Эффективность работы системы с естественной циркуляцией жидкости-теплоносителя зависит от разности температур, высоты подъема теплоносителя и грамотно выбранного угла укладки трубопровода (+)

По этой причине он опускается ниже, собирается в трубопроводе обратной разводки, по которому поступает к котлу. Таким образом, пока агрегат работает, будет реализовываться  циркуляция теплоносителя гравитационного типа. Однако его скорость относительно невелика и может изменяться.

Больше всего она зависит от двух факторов:

  1. Места расположения элементов системы. Радиаторы следует располагать значительно выше котла или поднимать под потолок, а еще лучше в чердачное помещение, основной стояк, от которого пойдут отводы на батареи.
  2. Разности температур охлажденного и разогретого теплоносителя. Чем она больше, тем выше скорость движения жидкости. По этой причине основной стояк во избежание потерь тепла может быть изолирован специальным материалом, а отбратка, напротив, ничем не закрывается.

К числу достоинств схемы системы отопления частного дома с естественной циркуляцией можно отнести ее дешевизну и простоту в проектировании, обустройстве и обслуживании. При работе она абсолютно бесшумна, какая-либо вибрация отсутствует.

Недостатков у схемы с естественной циркуляцией довольно много. Она медленно запускается в работу, что объясняется низкой скоростью продвижения теплоносителя при малой разнице температур.

Система с естественной циркуляцией теплоносителя
Система с естественной циркуляцией теплоносителя
Грамотно спроектированная система с естественной циркуляцией жидкого теплоносителя может быть достаточно сложной и охватывать не только один, но и более этажей (+)

Кроме того, для нормальной циркуляции жидкости в контуре требуется трубопровод, собранный из труб относительно большого диаметра. Такие системы ограничены по размерам в силу невысокого естественного давления в магистрали. Длина такой конструкции не может превышать 30 м по горизонтали.

Галерея изображенийФото из Естественное отопление — самое простое и предельно недорогое решение. В контуре нет дорогостоящего оборудования и сложных узловТак как теплоносителю в естественном отопительном контуре приходится самому преодолевать гидравлическое сопротивление, диаметр трубы для сборки обычно в 1,5 раза больше, чем для циркуляционных системКотел в гравитационной системе обычно располагают ниже радиаторов, чтобы нагретый теплоноситель сам стремился в них. После котла обычно собирают разгонный участокДля того чтобы самопроизвольно движущемуся теплоносителю не мешали различные препятствия, в естественных системах минимум поворотов и запорной арматуры, практически нет регулирующих устройствГравитационная схема отопленияТрубопроводы большого диаметраРазгонный участок после котлаМинимум регулирующей и запорной арматуры

Схема с принудительной циркуляцией

В систему включается циркуляционный насос, он побуждает теплоноситель двигаться с определенной скоростью. Насос устанавливается в любом месте отопительной линии.

Но для установке на подаче насос нужно покупать только от проверенных производителей, ведь ему предстоит работать в неблагоприятных условиях, хоть и все выпускаемые сейчас циркуляционные модели рассчитаны на подобную эксплуатацию.

Мощность насоса подбирается в зависимости от протяженности трубопровода и может быть разной. Благодаря принудительной циркуляции контур может иметь разную длину, вплоть до очень протяженного. Скорость продвижения жидкости-теплоносителя не зависит от разности температур, что дает возможность реализовывать самые разные инженерные схемы.

Кроме того, появляется возможность использовать трубы малого диаметра, это благоприятно сказывается на внешнем виде такой отопительной системы.

Система с принудительной циркуляцией
Система с принудительной циркуляцией
Включение в схему циркуляционного насоса дает возможность реализовывать более сложные инженерные решения и делает систему более эффективной (+)

Из недостатков отопления с насосной циркуляцией стоит отметить энергозависимость. Это означает, что при отсутствии подачи электроэнергии отопление не будет работать. Для мест, где отключения электричества нередки, это очень серьезный недостаток.

Помимо этого установка насоса потребует дополнительных затрат на его покупку, монтаж и последующую эксплуатацию.

Как подобрать отопительный агрегат

Факторы, влияющие на выбор котла (или нескольких водогрейных аппаратов):

  • используемый энергоноситель;
  • мощность теплогенератора;
  • зависимость от внешних источников энергии;
  • цена;
  • функциональность, удобство эксплуатации.

Примечание. Критерии подбора отопителя расположены в порядке приоритета. Пользователю важно, чтобы агрегат потреблял дешевое топливо и производил достаточно тепла. Цена играет второстепенную роль, на третьем месте стоит комфорт и функциональность.

Выбор котла для отопления жилища
Выбор котла для отопления жилища

Все бытовые котлы принято делить на группы по типу сжигаемого горючего (энергоносителя):

  • газовые;
  • электрические;
  • твердотопливные;
  • жидкотопливные, потребляющие солярку и отработанное масло;
  • универсальные, работающие на 2—3 видах энергоносителей.

Каждая из перечисленных групп делится на разновидности по принципу работы, способу установки и другим критериям. Сделаем обзор существующих котлов и дадим ряд полезных рекомендаций.

Разновидности газовых котлов

Для организации отопления в частных домах продается 3 типа агрегатов, использующих природный газ:

  1. Атмосферные. Камера сгорания – открытая, воздух на горение забирается из помещения котельной. Эффективность работы лежит в пределах 86…88%.
  2. Наддувные (иначе – турбированные). Воздух в закрытую топку нагнетается вентилятором, управляемым электронной схемой. КПД котлов составляет 90…93%.
  3. Конденсационные. Конструктивно похожи на турбированные отопители, но теплообменник и горелка устроены таким образом, что в определенном режиме котел использует скрытую теплоту сгорания топлива. Эффективность – 95%.

Справка. Все теплогенераторы способны сжигать 2 вида горючего – природный газ и сжиженная пропан-бутановая смесь (СУГ). Для перехода на СУГ производится замена топливных жиклеров и настройка автоматики.

Разновидности отопительных агрегатов на газе
Разновидности отопительных агрегатов на газе

Котлы изготавливаются в настенном, напольном и парапетном исполнении. Первая группа — это готовые мини-котельные, укомплектованные собственным расширительным бачком и насосом. Вторая разновидность — агрегаты большой мощности, либо не зависящие от электричества. Парапетные модели ставятся возле наружной стены, дымоход выводится прямо на улицу.

Среди большого ассортимента газовых водогрейных аппаратов непросто сделать правильный выбор. Наши рекомендации такие:

  1. При ограниченном бюджете приобретайте атмосферный настенный котел. Но помните – отопители с открытой камерой нуждаются в традиционном дымоходе.
  2. Для совместной работы с гравитационной системой понадобится энергонезависимый напольный агрегат атмосферного типа.Газовый атмосферный котел в разрезе
    Газовый атмосферный котел в разрезе
    Напольный энергонезависимый отопитель, оборудованный одноступенчатой горелкой, механической автоматикой безопасности EuroSIT и чугунным теплообменником
  3. В квартиру или коттедж без готового дымохода лучше поставить наддувный теплогенератор. Отвод продуктов горения организуйте через коаксиальную трубу, проложенную сквозь внешнюю стену.
  4. Чтобы подавать горячую воду 1—2 потребителям, купите двухконтурную модель. Если расход в сети ГВС большой, потребуется бойлер косвенного нагрева, подключенный к обычному одноконтурному отопителю.
  5. Ознакомьтесь с развернутым описанием всех газовых отопителей, представленным в отдельной статье.

Конденсационный котел – самый экономичный среди газоиспользующих аппаратов. Минус агрегата – сложность, высокая цена оборудования и его ремонта.

Электрические водогрейные установки

Особенность электрокотлов любого типа – высокий КПД, достигающий 99%. Второй положительный момент – низкие затраты на инсталляцию и приобретение самих нагревателей. Агрегаты стоит применять в качестве вспомогательных источников тепла, работающих ночью по вдвое меньшему тарифу за свет.

Существует 3 типа электрических котлов (все выпускаются в настенном исполнении):

  1. С традиционными трубчатыми нагревателями – ТЭНами. Современные аппараты оснащаются расширительной емкостью и циркуляционным насосом.
  2. Электродные. Нагрев теплоносителя происходит благодаря химической реакции, возникающей в результате прохождения тока через водяную прослойку между 2 электродами.
  3. Индукционные. Здесь теплоноситель греется стальным сердечником герметичной катушки, создающей в нем вихревые токи.

Мини-котельная с ТЭНами
Мини-котельная с ТЭНами
Теплогенератор с трубчатыми нагревателями (ТЭН) в разрезе

Для монтажа электроотопления лучше взять классический ТЭНовый котел, не требующий серьезной обвязки. Аппарат надежен и легко ремонтируется – сгоревший ТЭН всегда можно заменить самому. Индукционный теплогенератор дорог и не поддается восстановлению в случае поломки, а электродный сильно зависит от содержания солей в теплоносителе.

Совет. Не слушайте продавцов, называющих индукционные котлы энергосберегающими. Все электроустановки греют воду одинаково эффективно – потери не превышают 2%, остальная энергия преобразуется в тепло.

Классификация твердотопливных котлов

Для отопления загородных коттеджей применяется 3 разновидности агрегатов на твердом топливе:

  • прямого горения – атмосферные и турбированные;
  • пиролизные;
  • автоматические пеллетные и угольные.

Об эффективности ТТ-котлов рассказывается немало мифов. Производители пиролизных теплогенераторов заявляют КПД 85—86%, пеллетных – до 90%. В действительности показатели куда скромнее: традиционные дровяные агрегаты – 75%, пиролизные – 75%, котлы на пеллетах и угольной крошке – до 86%.

ТТ-котел прямого горения в разрезе
ТТ-котел прямого горения в разрезе
Устройство котла прямого горения с огнетрубным теплообменником

Справка. Помимо перечисленных видов отопителей, существуют ТТ-котлы длительного горения с увеличенным размером топливника. Как отличить такие установки от классических дровяных теплогенераторов, читайте в соответствующей публикации.

Рекомендации по выбору котла на твердом топливе:

  1. Для сжигания дров, угля и брикет прекрасно подойдет стальной аппарат прямого горения, оборудованный цепным регулятором тяги. Турбированные экземпляры автоматизированы и лучше сжигают древесину, но зависят от электричества.
  2. Обращайте внимание на объем топки традиционного котла – от данного показателя зависит продолжительность горения.
  3. Автоматизированные агрегаты на пеллетах – удачное решение для любителей комфортного отопления. Не придется рубить и таскать дрова, убирать угольную пыль, только еженедельно чистить топку и горелку.
  4. Не связывайтесь с пиролизными ТТ-котлами, они априори дороже обычных, требовательны к качеству топлива, вдобавок расходуют электроэнергию.
  5. Избегайте моделей с водонаполненными колосниками, если топить планируется углем. От перепада температур на поверхности решетки образуется твердый корж, который нелегко сбить.

Колосниковая решетка из труб
Колосниковая решетка из труб
Колосниковая решетка ТТ-котла из труб, заполняемых теплоносителем

Подбирая теплогенератор, помните о старой поговорке «скупой платит дважды». Лучше взять качественный классический аппарат с чугунным теплообменником, нежели дешевый «пеллетник» с электроникой неизвестного происхождения.

Дизельные и комбинированные модели

Данное тепловое оборудование применяется значительно реже газовых, дровяных и электрокотлов. Солярка стоит дороже остальных энергоносителей, а масляная отработка – горючее специфическое, рядовому домовладельцу явно неподходящее. Соответственно, подобные отопительные устройства эксплуатируются только в определенных условиях, когда доступ к другим ресурсам ограничен.

Многотопливные котлы разных производителей совмещают 2—3 энергоносителя, например, дрова + электричество, газ + уголь. Преимущество: покупаешь один теплогенератор, а получаешь два. Недостаток: агрегат не может похвастать высокой эффективностью и функциональностью. Самый «ходовой» вариант изображен на фото – ТТ-котел, оборудованный ТЭНовым блоком для электрического подогрева воды после затухания пламени в топке.

Вид сбоку и продольный разрез отопителя
Вид сбоку и продольный разрез отопителя
Электро-дровяной отопитель от российской фирмы Теплодар

Расчет мощности теплогенератора

Чтобы подобрать котел по производительности, следует выяснить нагрузку на систему отопления дома. То есть, рассчитать тепловые потери здания. Мы предлагаем вычислить данный показатель упрощенным способом:

  1. Если жилую комнату отделяет от улицы одна стена с 1 оконным проемом, то на обогрев квадратного метра площади расходуется 0.1 кВт тепла.
  2. Помещение с двумя внешними стенками (угловое) и 1 окном – 0.12 кВт/м².
  3. То же, с 2 световыми проемами – 0.13 кВт/м².

Важный нюанс. Расчет выполняется под каждую комнату отдельно, потом результаты суммируются.

Подбор удельной тепловой характеристики
Подбор удельной тепловой характеристики

Алгоритм подходит для зданий с высотой перекрытий до 3 метров. Если потолки выше, расход теплоты считается по объему помещения. Соответственно, в комнате с 1 ограждением и окном принимается значение 35 Вт/м³ объема, в угловой – 40 Вт/м³, угловой с двумя проемами – 45 Вт/м³.

Определив потребность дома в тепловой энергии, подбираем мощность котельной установки согласно инструкции:

  1. Производительность агрегата, работающего только на обогрев, принимаем с запасом 20%. То есть, умножаем найденное количество теплоты на коэффициент 1.2.
  2. Теплогенератор, обеспечивающий ГВС, нужно брать с запасом 50% (коэффициент 1.5).
  3. Для ТТ-котлов повышающие коэффициенты равны 1.5 и 2 соответственно.

Если вы проживаете в местности с мягким южным климатом, то коэффициенты применять не следует. И наоборот, жителям северных регионов стоит увеличить первоначальную цифру теплопотерь в 1.5—2 раза.

Удельная тепловая характеристика по объему
Удельная тепловая характеристика по объему
Расчет тепловых потерь по объему жилых помещений

Какую систему выбрать

Собственно тип отопления частного дома зависит от климата и режима использования помещений. В большинстве стран с мягкой зимой используют электрический обогрев или воздушный. В нашей же стране на большей части территорий применяется водяное отопление. Такую сложную систему имеет смысл строить в домах с постоянным проживанием. ТОгда такие материальные вложения оправданы.

Чтобы в доме было уютно зимой, нужна надежная система отопленияОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Если вы подбираете систему отопления для дачи, где зимой будете появляться только наездами и не планируете поддерживать плюсовую температуру, то лучший вариант — воздушное отопление. С воздуховодами или без — это уже зависит от размеров дачи. Почему не электрическое? Потому что зимой подача электроэнергии в сельских регионах крайне нестабильна. Так что лучше печка типа Булерьяна.

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.

Схемы систем отопления в частном доме: фото, советы мастера
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.

Схемы систем отопления в частном доме: фото, советы мастера

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.

Мастера рекомендуют применять однотрубную систему, если радиаторов в контуре не более 5 шт.

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.

Схемы систем отопления в частном доме: фото, советы мастера
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 м2), 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.

Схемы систем отопления в частном доме: фото, советы мастера
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.

Схемы систем отопления в частном доме: фото, советы мастера

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.

Виды систем водяного отопления

Так как водяное отопление частного дома ставится в большинстве случаев, рассмотрим каких типов оно бывает. Есть довольно существенные отличия.

По способу циркуляции теплоносителя

Есть водяное отопление двух типов: с естественной и принудительной циркуляцией. Системы с естественной циркуляцией используют всем известное физическое явление: более теплые жидкости поднимаются наверх, более холодные опускаются вниз. Так как система замкнута, образуется круговорот.

Достоинства такой системы — она энергонезависима, то есть для ее работы не требуется электричество. Это важно во многих сельских регионах, где зимой перерывы с электричеством скорее норма, чем исключение.

Система с естественной циркуляциейОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Минусов больше:

  • Трубы надо использовать большего диаметра — скорость передвижения теплоносителя невелика, потому для переноса достаточного количества тепла требуется больший объем теплоносителя. укладывать их надо с постоянным немаленьким уклоном (порядка 3%), что не добавляет эстетики помещению.
  • В при естественной циркуляции трубы располагаются или а высоте около метра, что не красит помещение. Второй вариант — разгонная петля, которая тоже не очень привлекательна. Лучше обстоит дело с двухэтажными домами. В них второй этаж — своего рода разгонная петля.
  • Котел требуется тоже энергонезависимый, а это — твердотопливный на дровах или угле. Все остальные требуют наличия электропитания.
  • Середина радиаторов должна находится выше чем середина котла (для обеспечения циркуляции). Если в доме нет цокольного этажа, приходится или задирать радиаторы, или делать углубление для котла. Тоже не самая веселая задача.
  • Невозможность регулировать скорость движения теплоносителя и тепловой режим в помещении.

В системы с принудительной циркуляцией встроен циркуляционный насос. Он не создает избыточного давления, просто гоняет воду по трубам с заданной скоростью. Такой насос может быть встроен в котел (газовые отопительные агрегаты) или устанавливается отдельно на обратном трубопроводе перед входом в котел.

Циркуляционный насос — основное отличие системы отопления частного дома с принудительной циркуляциейОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Плюсы такого решения:

  • Трубы прокладываются внизу — по полу или под полом.
  • Скорость движения теплоносителя можно регулировать (многоскоростной насос), регулирую тем самым температуру в помещении.
  • Диаметр труб невелик. Для частного дома среднего размера это обычно 20 мм или около того.
  • Котел можно ставить любой, с любой автоматикой. Автоматика обеспечивает более высокий уровень комфорта и возможность точно поддерживать желаемую температуру.

Недостаток — необходимость электроэнергии. И дело не в том, что ее требуется много, как раз наоборот, потребляет система 100-250 Вт/час как обычная лампочка. Дело в том, что без электричества она неработоспособна. Для редких случаев отключения подойдет стабилизатор питания с аккумулятором, а если питание все-таки отключается часто, необходим резервный источник — генератор.

По типу разводки

Есть системы двух типов:

  • однотрубные;
  • двухтрубные.

Однотрубные системы

В однотрубных из котла выходит труба, последовательно оббегает все радиаторы отопления, и с выхода последнего попадает на вход котла. Основное достоинство — минимальное количество труб. Недостатков такого устройства отопления частного дома больше:

  • Ближние к выходу котла радиаторы всегда горячие, дальние — почти холодные. И решить проблему регулировкой невозможно. Можно только у дальних увеличивать теплоотдачу за счет увеличения количества секций, у ближних, соответственно, ее уменьшать.
  • Однотрубная система в чистом виде (без байпасов) не позволяет снимать радиаторы без останова и слива системы.

Однотрубная обычнаяОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Лучше в этом плане усовершенствованная система — Ленинградка. В ней каждый радиатор имеет байпас — отрезок трубы, подключенный параллельно к отопительному прибору. В таком варианте на входе и выходе радиаторов можно ставить шаровые краны, при помощи которых можно отключать радиаторы. Теплоноситель в этом случае будет двигаться по байпасу.

Ленинградка позволяет поставить на каждом радиаторе по два крана и отключать радиаторы при необходимостиОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Двухтрубная разводка

В данной системе имеется две трубы, к которым параллельно подключены радиаторы отопления. По одной трубе подается горячий теплоноситель, по другой отводится остывший.

Пример двухтрубной системы на два контураОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Минусы — большой расход труб, зато на вход каждого радиатора подается вода одинаково температуры, есть возможность установки регулятора на каждый их отопительных приборов, благодаря чему систему можно сбалансировать (выставить требуемую теплоотдачу для каждого радиатора).

Есть несколько разновидностей двухтрубных систем отопления:

  • Тупиковая. Для ее устройства требуется самое небольшое количество труб, но ее недостаток — при большой протяженности контура последние радиаторы расположены далеко от котла, что усложняет балансировку (они могут хуже греться). Потому отопление частного дома по такой схеме делают, если в контур небольшой длинны — до 6-7 радиаторов.

    Двухтрубное отопление частного дома: тупиковая схема и схема ТихельманаОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж
  • С попутным движением или Тихельмана. Требуется большое количество труб, которые не очень радуют глаз, но схема легко балансируется. При длинных контурах лучше использовать этот тип разводки.
  • Лучевая или коллекторная. Требуется больше всего труб, да еще и отдельный коллектор, что делает ее само дорогой. К каждому прибору идет отдельная линия подачи и обратки. Хороша система тем, что можно независимо выставлять теплоотдачу каждого радиатора, не обращая внимание на те, что находятся рядом.

    Лучевая схема устройства отопления в частном домеОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

    Как выбрать полипропиленовые трубы читайте тут.

По способу подачи теплоносителя

Есть системы с верхней и нижней подачей теплоносителя. Все схемы выше — с нижней раздачей. Системы с верхней подачей в встречаются редко. В основном реализуются в двух (и более) этажных домах для более экономного построения системы.

Двухтрубная система с верхней разводкойОтопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Выбор котла отопления

Котлы отопления могут быть различные по конфигурации и по типу используемого топлива. Чаще всего применяются котлы отопления, работающие на газе, поэтому дальше речь пойдет о котлах этого типа.

Приближенный расчет мощности котла выполняется по формуле: для отопления 10 кв.м. помещения необходима тепловая мощность 1кВт. Эта формула справедлива при хорошо утепленном доме и высоте потолков в помещении примерно 2,7 м.

Для удобства выбора газового котла отопления всю гамму удобно разбить на две категории по типу камеры сгорания и количество контуров.

Газовые котлы отопления могут быть с открытой и закрытой камерой сгорания. Открытая камера сгорания предполагает, что котел для работы использует воздух из помещения, а отработанные газы выводятся естественным путем через дымоход. Котлы с закрытой камерой сгорания снабжаются воздухом за счет встроенного вентилятора через коаксиальный дымоход, через него же и отводятся продукты горения.

Схема котлов с открытой и закрытой камерой сгорания.
Рис.9. Схема котлов с открытой и закрытой камерой сгорания.

Котлы с открытой камерой сгорания желательно устанавливать в отдельном помещении (котельной) с хорошей вентиляцией. Также для этого типа котлов необходимо устройство дымохода, который должен возвышаться над коньком крыши дома. Обычно к этой категории относятся мощные напольные котлы, предназначенные для отопления большой площади.

Котлы с закрытой камерой сгорания могут быть установлены в любом месте дома, часто их устанавливают на кухне. Для котлов этого типа применяется коаксиальный дымоход, который выводится на улицу через стену дома в месте установке котла.

Пример монтажа котла с закрытой камерой сгорания и коаксиальным дымоходом.
Рис.10. Пример монтажа котла с закрытой камерой сгорания и коаксиальным дымоходом.

Котел отопления может работать не только для нагрева теплоносителя, но и для обеспечения дома горячей водой. Для небольшого дома удобно использовать котел с двумя контурами, так называемый двухконтурный котел. В котлах этого типа один контур обеспечивает работу отопления другой горячее водоснабжение.

Схема установки двухконтрного котла в системе отопления и горячего водоснабжения.
Рис.11. Схема установки двухконтрного котла в системе отопления и горячего водоснабжения.

Если в доме проживает более 3 человек и разбор горячей воды большой, то двухконтурный котел вряд ли справится с задачей. В этом случае для организации горячего водоснабжения применяют бойлер косвенного нагрева.

Схема системы отопления с бойлером косвенного нагрева (на рис. обозначен цифрой 31).
Рис.12. Схема системы отопления с бойлером косвенного нагрева (на рис. обозначен цифрой 31).

Бойлер косвенного нагрева — это герметичная бочка с внутренним теплообменником, по которому циркулирует вода из системы отопления и тем самым нагревает воду для системы водоснабжения.

Источники

  • https://kak-sdelano.ru/otoplenie/otoplenie-chastnogo-doma-svoimi-rukami
  • https://sovet-ingenera.com/otoplenie/project/otoplenie-chastnogo-doma-svoimi-rukami.html
  • https://otivent.com/kak-sdelat-otoplenie-chastnogo-doma-ili-kvartiry
  • https://www.rmnt.ru/story/heating/sxemy-sistem-otoplenija-vchastnom-dome-foto-sovety-mastera.1112560/
  • http://mhremont.ru/otoplenie-zagorodnogo-doma-svoimi-rukami-298.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Строй портал электрика и не только