Разновидности схем отопления частного дома
При обустройстве частного дома рано или поздно возникает вопрос выбора схемы системы отопления. На сегодняшний день их существует предостаточно, что неопытный человек может запутаться и выбрать не то, что ему нужно. Монтажники же зачастую рекомендуют то, что выгодно ставить им. Но так как вы попали на эту страницу, с выбором системы в доме все будет куда проще. Сначала мы поделимся основными разновидностями, а в самом конце поделимся своим мнением и выборе схемы отопления дома.
Главный принцип работы отопления
Любой вид отопительной системы является замкнутым. В простом варианте любая схема разводки может быть рассмотрена как кольцо, состоящее из труб. В нем циркулирует горячая жидкость от нагревательного котла в приборы отопления, находясь в них какое-то время. Теплоноситель отдаёт при циркуляции тепловую энергию, и вновь направляется внутрь котла для нагрева. Цикл периодически повторяется.
Любая схема отопления включает в себя:
- Нагревательный котёл
- Соединительные системные трубы
- Радиаторы или аналогичные приборы отопления
- Арматуру
- Расширительный бак
- Циркуляционный насос
Базовые виды схем отопления
Все виды схем можно разделить на 4 подтипа: открытые и закрытые, насосные и самотечные.
В самотечной системе частного дома (система с естественной циркуляцией) движение теплоносителя происходит путём естественной циркуляции. Путем соблюдения простых законов физики система монтируется так, что не требует наличия дополнительного насоса. Хорошо подходит для небольших одноэтажных домов
В принудительной схеме водяного отопления частного дома жидкости происходит вследствие действия циркуляционного насоса. При использовании такой системы трубы можно монтировать в стены, в пол, проводить по потолку, прятать их от человеческих глаз. При правильном подборе насоса водяное отопление будет работать успешно. Такие схемы разводки отлично подходят для двухэтажных домов.
Открытая система от закрытой отличаются расширительным баком. В закрытой системе используется мембранный бак. Он позволяет поддерживать в системе нужное давление и компенсирует расширение теплоносителя.
Теперь давайте разберем каждую схему поподробнее.
Самотечная система обогревания, достоинства и недостатки
В этом виде системы отопления частного дома горячая вода, подогретая внутри котла (обычно твердотопливного), движется наверх, после чего оказывается в отопительных батареях. От них тепло идет в помещение и снова направляется в обратный трубопровод. Из него уже попадает в нагревательный котёл. Постоянное движение нагретой воды обеспечивается необходимым наклоном подающего(прямого) трубопровода и обратки, а так же применением труб различного диаметра. Для подачи от котла используются трубы меньшего диаметра, а для обратки, трубопровода, в котором вода направляется в котёл, большего.
Самотечная схема разводки системы водяного отопления частного дома обладает специфическим устройством в виде открытого, соединённого с внешним пространством, расширительного бака, смонтированного вверху трубопровода. Бак предназначается для забора части воды при её нагреве, поскольку этот процесс сопровождается увеличением объема теплоносителя. Расширительный бак, заполненный водой, создаёт гидравлическое давление в системе отопления, нужное для движения жидкости.
При остывании воды её объем уменьшается. Часть жидкости из открытого бака снова поступает в систему трубопровода. При этом обеспечивается необходимая непрерывность циркуляции потока воды.
Самотечная система отопления имеет следующие преимущества:
- Равномерность распределения тепловой энергии
- Устойчивое действие
- Автономность от электросетей
У самотечной системы отопления есть и недостатки:
- Сложный монтаж. Требуется соблюдение угла уклона трубопроводов
- Значительная протяженность труб
- Потребность применения разнокалиберных труб
- Инерционная система. Она снижает степень управления отопительным процессом
- Потребность нагрева воды до относительно высокой температуры, что ограничивает использование полипропиленовых материалов для труб
- Значительный объем трубопровода
- Невозможность подключить «тёплые полы»
Схема отопления с насосом
В частных жилых домах нередко используется отопительная схема с принудительным движением воды. Обеспечивается это воздействием циркуляционного насоса, подключаемым к электросети. В данной системе разводки отопления возможно использование любых материалов для труб, например, полипропиленовых. Также применимы разные способы монтажа отопительных приборов.
Отопительные схемы разводки с принудительным движением воды оборудованы закрытым расширительным баком мембранного типа. Он может быть смонтирован в любой части системы, но чаще монтируется вблизи котла. Соответственно, отопительные системы с принудительным движением теплоносителя часто называют закрытыми.
Однотрубная схема отопления
Как правило, эта схема разводки системы применяется в частных одноэтажных домах и отличается лёгким монтажом, малыми трудозатратами и невысокой стоимостью. Радиаторы подключаются к трубе отопления последовательно. Отвод отработанного теплоносителя не предусмотрен. Такая схема водяного отопления имеет немало недостатков при обогреве частного дома:
- потере тепловой энергии – каждый следующий отопительный прибор будет нагреваться меньше предыдущего;
- невозможности регулировать интенсивность нагрева в одном помещении без аналогичных последствий для остальных. Снижая температуру в одном из радиаторов, произойдёт неизбежное охлаждение всех последующих батарей отопления;
- необходимости дополнительно оборудовать отопительную систему насосом для поддержания в ней рабочего давления.
Имеются технологические приёмы, с помощью них можно частично избавиться от перечисленных проблем. Улучшить работу однотрубной схемы разводки можно с помощью специального оборудования: термостатических клапанов, радиаторных регуляторов, воздухоотводов, балансировочных вентилей. Их применение несколько повысит стоимость монтажа, но зато позволит понижать или понижать температуру в одном из радиаторов без нежелательных изменений температуры в остальных отопительных приборах.
Двухтрубная схема отопления
Такая система водяного обогрева широко используется в домах любой этажности. Её особенностью является подача воды к радиатору по одной трубе, а отвод – по другой. Происходит не последовательное, а параллельное подключение теплообменников к системе отопления.
- к каждому радиатору подаётся теплоноситель с одинаковой температурой;
- появляется возможность установки терморегулятора на радиаторы для настройки нужного температурного режима в каждом отдельном помещении;
- отключение или неисправность одной из батарей никак не скажется на работе остальных.
Система имеет ряд недостатков. Для её устройства требуется большое количество труб и соединительных элементов, что приводит к повышению степени сложности монтажных работ и к более высокой стоимости всей водяной отопительной системы.
Схема отопления теплыми полами
Теплый пол обеспечивает горизонтальное тепловое излучение, поддерживая более высокую температуру на уровне ног и её снижение до комфортного уровня на большей высоте. В районах с теплым климатом схема может использоваться в качестве единственного источника тепла. В северных широтах её необходимо сочетать с монтажом радиаторной отопительной системы.
Конструктивно система теплого пола представляет собой сеть трубопроводов. Нагрев может производиться от любых источников тепла.
Преимущества системы:
- равномерное распределение тепла по всему объёму помещения;
- улучшение эстетического вида помещения из-за отсутствия труб и радиаторов.
Самотечная система «Паук»
Вертикальная отопительная схема разводки частного дома с верхним разливом без использования циркуляционного насоса получила название «Паук». Основным достоинством является полная автономность от газа или электричества, что особенно востребовано в сельской местности или в дачных поселках. В схеме перемещение теплоносителя происходит за счет разности температур на входе и выходе нагревательного устройства. При условии отсутствия газа и электричества лучше всего использовать твердотопливный котел.
Принцип работы «Паука» основан на законах физики – горячая вода устремляется вверх, вытесняя вниз холодную. В результате нагрева вода поднимается от котла по стояку к радиатору, отдает ему часть своей тепловой энергии и перемещается к следующему до тех пор, пока не вернется обратно в котел. Функционирование системы зависит от точного подбора труб и соблюдения уклонов. Забор воды должен осуществляться выше уровня теплообменников. Котел должен быть расположен ниже. Главным недостатком схемы можно считать достаточно сложные монтажные работы.
Схема «Ленинградка»
«Ленинградка» – одна из самых простых, но тем не мене достаточно эффективных и экономичных отопительных схем разводки частного дома. Она похожа на однотрубную схему, то есть теплоноситель последовательно проходит по всем радиаторам помещения, постепенно теряя температуру нагрева. Магистральная труба размещается вдоль пола и закольцовывает контур от нагревательного устройства. Применять «Ленинградку» лучше всего в одноэтажных домах, чтобы все батареи находились на одном уровне. В этом случае система может работать при естественной циркуляции, но при её монтаже в двухэтажных домах необходимо применять принудительную подачу теплоносителя.
Достоинствами этой схемы являются:
- экономный расход материалов;
- легкий монтаж;
- длительная надёжная эксплуатация;
- возможность спрятать магистральную трубу под напольным покрытием для улучшения эстетичности интерьера.
Ленинградка» не лишена существенных недостатков:
- невозможность поддерживать одинаковый температурный режим во всех помещениях;
- горизонтальная разводка не позволяет подключать теплый пол или полотенцесушители;
- большая площадь помещения требует применение циркуляционного насоса для обеспечения рабочего давления в системе.
Лучевая схема отопления
Лучевая схема разводки водяного отопления является новомодной. При ее использовании горячая вода равномерно распределяется по помещению через коллектор. Степень нагрева жилища регулируется путём изменения нагрева воды и скорости её движения по трубам.
Является усовершенствованной версией двухтрубной схемы. Для распределения теплоносителя используется такой же коллектор, что и в теплом поле.
К основным плюсам лучевой схемы разводки можно отнести:
- Бесстыковость. Внутри стяжки отсутствуют стыки. Вероятность протечки снижается в разы
- Возможность отключать каждый прибор по отдельности на коллекторе не во вред всей системе
Единственный недостаток – это цена. За счет использования коллектора и дополнительного количества труб, увеличиваяется и цена системы.
На какой схеме остановить свой выбор?
Давайте решим сразу по поводу однотрубных и самотечных систем. Если вы живете в современном мегаполисе или в близи него, если у вас все в порядке с энергоносителями (со светом в первую очередь), если нет нужды сильно экономить, то эти схемы не рассматривайте.
Появились они во времена, когда с электричеством было плохо, а так же отсутствовали различные виды труб. Приходилось использовать металл. Сейчас все поменялось и эти системы себя изжили.
Самотечные схемы можно реализовывать в отдаленных от цивилизации домах. Например, на вашей даче.
Если захотите использовать радиаторную систему в частном доме, то лучшим выбором будут двухтрубная тупиковая схема отопления или лучевая. Обе системы по работе практически идентичны. Отличаются только реализацией.
Перед использованием водяного теплого пола следует сделать расчет теплопотерь дома. Они помогут понять, хватит ли его в качестве основного отопления или придется использовать еще и радиаторы.
Оптимальная разводка отопления в частном доме: сравнение всех типовых схем
При решении задачи обогрева жилья существует множество комбинаций построения системы подачи и отвода теплоносителя. Каждая разводка отопления в частном доме может быть классифицирована по нескольким признакам.
Мы предлагаем разобраться в нюансах обустройства и работы возможных вариантов. Понимание принципов проектирования, плюсов и минусов каждого типа разводки, поможет спланировать геометрию системы и ее устройство с учетом индивидуальных особенностей помещения.
Моделирование оптимальной геометрии контура
Для одного частного дома может быть спроектировано несколько замкнутых водяных контуров, которые будут обогревать разные помещения. Они могут существенно отличаться друг от друга по типу разводки.
При проектировании, в первую очередь, исходят из работоспособности системы, а также оптимальной геометрии с позиции минимизации затрат, простоты монтажа и возможности вписать элементы отопления в дизайн помещений.
Естественная и принудительная циркуляция воды
Нагрев теплоносителя для отопления дома происходит в одном или нескольких устройствах, расположенных внутри помещения. Это могут печи, камины, а также газовые, электрические или твердотопливные котлы.
Давление воды в контуре обеспечивают или за счет использования циркуляционных насосов или выстраиванием геометрии системы, позволяющей создать условия для естественной циркуляции.
Также источником горячей воды может быть централизованная система отопления для нескольких домов. В случае слабого напора возможно подключение циркуляционных насосов для создания дополнительного давления и увеличения скорости перемещения жидкости по трубам.
При выборе варианта с естественной циркуляцией теплоносителя или небольшого давления в трубах при централизованном отоплении необходимо внимательно отнестись к возможности максимального использования физических законов, позволяющих начинать и поддерживать движение жидкости.
Обязательным элементом разводки в этом случае является коллектор разгона. Он представляет собой вертикальную трубу, по которой горячая вода поднимается вверх, затем распределяется по приборам отопления и, потеряв начальную температуру, стекает вниз.
По причине разной плотности возникает перепад гидростатического давления горячего и холодного столба жидкости, который является движущей силой для циркуляции воды.
Вертикальная и горизонтальная разводка
Подвод горячей воды к радиаторам может быть осуществлен разными способами. Разводку условно делят на вертикальную и горизонтальную, по положению труб (стояков), подающих воду непосредственно к радиаторам отопления.
Вертикальные схемы с верхней подачей горячей воды максимально используют разницу гидростатического давления между теплым и холодным сегментами контура, поэтому их практически всегда применяют при естественной циркуляции, а также при низком давлении в системе.
Кроме того, такие схемы работоспособны при аварийном отключении насоса, которое может наступить по причине его поломки или отсутствия электроэнергии.
Разводку с нижней подачей практически не применяют при отоплении с естественной циркуляцией. В случае наличия хорошего давления в системе ее использование оправдано, так как у такой схемы существует два значительных плюса, относительно альтернативного варианта.
- меньшая суммарная длина используемых труб;
- отсутствует необходимость проведения трубы по чердаку или технологическим нишам под потолком второго этажа.
Горизонтальную схему разводки отопления используют для одноэтажных частных домов. Если здание имеет два или более этажа, то ее часто используют в случае, когда с позиции дизайна вертикальные стояки нежелательны.
Горизонтальные трубы, подающие и отводящие воду можно органично вписать в интерьер помещений, а также спрятать под пол или в ниши, расположенные на уровне пола.
Выбор одно- или двухтрубного варианта
Подвод горячей воды и отвод охлажденной для системы отопления частного дома можно производить с помощью одной или двух труб. У каждого варианта есть положительные и отрицательные стороны, а также особенности использования в зависимости от типа разводки.
Использование однотрубной схемы подключения
Схему водяного отопления частного дома с использованием одной трубы для подачи горячей и отвода остывшей воды называют однотрубной. Главное преимущество такой системы заключается в минимизации длины труб.
Основные плюсы варианта:
- наименьшие затраты на приобретение элементов отопительной системы;
- наиболее простой и быстрый монтаж;
- наименьший риск аварии.
Основным минусом однотрубного отопления является постепенное уменьшение температуры воды, которая проходит последовательно через все радиаторы в контуре.
Поэтому приходится использовать несколько большую площадь поверхности последних радиаторов (большее число колен), что часто нивелирует ценовую выгоду от минимизации длины труб.
Кроме того, в связи с этим недостатком, существуют ограничения для одного контура на количество подключаемых радиаторов. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло.
Кроме того, возникает проблема при расчете теплоотдачи. Здесь необходимо учитывать, что отключение первых радиаторов от системы отопления ведет к увеличению температуры входящей воды для последующих устройств.
Применять однотрубные схемы с вертикальной нижней разводкой бессмысленно, так как длина труб будет такой же, как и двухтрубного варианта, что нивелирует все плюсы, но оставляет минусы.
Подключение отопительного прибора, как правило, производят через байпас, чтобы иметь возможность отключить любой из них без остановки циркуляции воды по контуру.
Для экономии на кранах можно не делать обход воды через отводок, но тогда придется останавливать работу этой части системы и сливать воду при необходимости замены или ремонта радиатора.
Самым экономным вариантом является использование одной стальной трубы диаметра 1,5-2 дюйма без радиаторов отопления. Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды.
Подробно о расчете однотрубной системе отопления читайте в этой статье.
Применение двухтрубного варианта отопления
Схему отопительного контура, когда одну трубу используют для подачи горячей воды к отопительным приборам, а вторую – для возврата охлажденной называют двухтрубной.
Ее основные преимущества:
- температура подаваемой ко всем радиаторам воды одинаковая;
- отключение одного или нескольких радиаторов не влияет на температуру подаваемой воды к остальным отопительным приборам;
- ограничения по количеству радиаторов для одного отопительного контура зависит только от пропускного объема труб.
Основным минусом такой разводки является некоторое увеличение метража труб.
Это ведет к некоторым к дополнительным недосаткам:
- возрастают затраты на приобретение и монтаж элементов системы отопления;
- усложняется интеграции в интерьер частного дома.
Количество фитингов и кранов при двухтрубной системе почти такое же, как и при однотрубной.
В зависимости от относительного движения горячей и охлажденной воды схемы двухтрубной разводки подразделяют на два типа:
Попутная схема. Оба потока двигаются в одном направлении и, таким образом, длина цикла оборота теплоносителя для каждого радиатора одинакова. В этом случае происходит равный по скорости их нагрев при запуске системы отопления.
Тупиковый вариант. Направление движения горячей и охлажденной воды встречное. Нагрев ближних к котлу радиаторов происходит быстрее.
Чем меньше скорость воды, тем более заметен этот эффект, поэтому при естественной циркуляции прогрев одних помещений будет происходить значительно медленнее, чем других.
Схемы отопления загородного дома при возведении своими руками
Опубликовал: Виктория Митина 0 587 Просмотров
Для того, чтобы решить какую систему отопления можно установить своими руками для загородного дома, необходимо ознакомиться с главными существующими ее схемами. Подробная информация о строении каждой из разновидности позволит подобрать наиболее оптимальный вариант, учитывая особенности конструкции.
Какая схема отопления наиболее оптимальна?
При выборе наиболее оптимальной схемы отопления для загородного дома, следует ответственно подойти к решению данного вопроса и принять во внимание все факторы. Учитывая каждый из них, можно будет подготовить необходимые расчеты и заняться проектированием системы. Если владелец строения не имеет в этом опыта, лучшим выходом будет обратиться за подобной услугой к профессионалам.
Грамотный расчет позволит определиться с объемом материала для работы, его стоимостью, а также подобрать самую оптимальную схему конструкции, исходя из выбранных параметров строения.
Однотрубная система
Однотрубная система отопления представляет собой один контур, который соединяет все радиаторы в цепи. Его протягивают по всему периметру дома вдоль стен и подключают к нагревательному котлу. Существенным недостатком такой конструкции считается то обстоятельство, что каждая последующая в цепи батарея имеет температуру, ниже, чем предыдущая.
Двухтрубная отопительная конструкция
Под двухтрубной или двухконтурной схемой отопления подразумевается система с двумя отдельными магистралями для подачи теплоносителя в радиаторы и для отвода из них. Данный комплекс удобен в использовании тем, что при поломке можно отключить отдельную батарею, не останавливая при этом работу всей системы. Однако, поставить ее можно не в каждом доме вследствие различных обстоятельств.
Лучевая схема
Данная схема отличается от двухконтурной тем, что каждый радиатор подключается к системе независимо от другого. Чтобы обеспечить такой процесс работы в цепь встраиваются распределительные коллекторы, благодаря чему существует возможность индивидуальной настройки отдельного источника отопления. Недостатком лучевой схемы считается достаточно большой расход материала при установке.
Как правильно выбрать тип нагревательного прибора?
Как правило, загородный дом оборудован всем необходимым для проживания, в том числе и системой отопления в холодный период года для комфортного времяпрепровождения.
Для справки! Печное отопление может нагреть лишь небольшое по площади строение. Кроме того, теплый воздух распространяется по помещениям неравномерно и достаточно долго.
Поэтому, при выборе нагревательного прибора, которое способно обеспечить теплом все здание, учитываются многие критерии, но предпочтение все же отдается котлам, работающим на различных энергоносителях.
Разновидности котельных устройств
В зависимости от потребляемого топлива, можно выделить несколько видов котлов, которые имеют свои достоинства и недостатки. К их числу относятся следующие типы конструкций:
- Газовый. Данный тип прибора считается одним из самых экономичных и простых в монтаже. Однако, не у всех владельцев загородных домов имеется возможность подключиться к газовой магистрали.
- Дизельный. Схема данной конструкции также не отличается сложностью использования. Прибор работает на жидком топливе, которое без проблем можно приобрести. Одним из существенных недостатков такого вида котла считается неприятный характерный запах от продуктов горения.
- Электрический. Один из самых предпочитаемых приборов для отопления загородного дома, так как для его установки не требуется возведения котельной системы. Но в то же время многие владельцы отмечают, что использование подобного устройства влечет существенные затраты при его эксплуатации.
- Твердотопливный. Такая разновидность нагревательного устройства предполагает использование твердого топлива для работы. По сравнению с аналогами твердотопливный котел обладает самым высоким КПД.
Газовый и дизельный котлы считаются наиболее подходящими вариантами отопления загородного дома, так как способны работать в автономном режиме. Они практичны и надежны при эксплуатации. При правильной установке конструкции, работающие на природном газе и дизельном топливе, могут бесперебойно обеспечивать здание теплом на протяжении нескольких недель без вмешательства в процесс.
Выбор материала для трубопровода
Наиболее оптимальным вариантом материала для проведения трубопровода принято считать полипропилен. По сравнению с аналогами он отличается надежностью и долговечностью, а также простотой монтажа. Соединяются заготовки из полипропилена с помощью сварки, что позволяет устанавливать трубы в стене и под напольное покрытие.
Внимание! Стоимость полипропилена и фитингов к ним при использовании в качестве трубопровода получится намного ниже, чем, например, затраты на трубы и комплектующие к ним из металлопластика.
Подключение радиаторов к цепи
Радиаторы для подключения к отопительной системе загородного дома выполняются из таких материалов как сталь, алюминий либо чугун. Наиболее распространенной разновидностью среди них считается алюминиевая конструкция. Она обладает приятным внешним видом, имеет легкий вес и проста при установке.
Схемы подключения радиаторов также бывают различными. При этом необходимо учитывать расположение трубопровода и запорно-регулировочного оборудования. Кроме того, выбирая способ подключения, следует иметь в виду возможные теплопотери.
Все радиаторы должны быть оснащены запорным и регулировочным кранами для регулировки желаемого режима работы, а также краном Маевского, позволяющего выпустить излишки воздуха в оборудовании.
Монтаж водяного теплого пола
Монтаж водяного теплого пола – идеальный вариант для равномерного отопления всего помещения, где он установлен. Такая конструкция выполняется по лучевой схеме и подключается к отопительной системе. С помощью распределительных коллекторов, встроенных в оборудование, можно регулировать уровень температурного режима.
После монтажа оборудования для теплого пола на него укладывается стяжка, поверх которой можно положить напольное покрытие из любого материала.
Важно! В последнее время чаще всего применяются комбинированные схемы отопления, особенно в загородных домах с большой площадью, которые состоят из нескольких этажей. Благодаря данной отопительной системе, в случае неисправности одной, функцию обогрева помещения станет выполнять другая.
При выборе самой эффективной системы отопления важно понимать, что к делу следует отнестись серьезно, так как от этого зависит срок службы конструкции.
Сколько бы вложений ни было сделано в монтаж отопительного устройства, если его выполнить грамотно и ответственно, оборудованием можно будет пользоваться десятилетиями, а потраченные средства окупятся со временем. Поэтому, для возведения конструкции своими руками следует заручиться помощью и рекомендациями специалистов.
Отопление загородного дома своими руками
Монтаж и настройка системы отопления всегда позиционируются, как довольно сложная работа, требующая специальных знаний и навыков. Однако это не совсем так. Используя современные материалы и фурнитуру смонтировать индивидуальную систему отопления загородного дома можно своими руками без особых проблем.
Содержание
Принципиальная схема системы отопления
Индивидуальная система отопления загородного дома состоит из котла, циркуляционного насоса, расширительного бака, радиаторов отопления и труб, соединяющих все эти элементы. В качестве теплоносителя используется вода, если система отопления работает весь отопительный сезон (загородный дом постоянного проживания), или антифриз, если систему отопления отключают на длительные сроки во время отопительного сезона (загородный дом или дача периодического проживания).
Принцип работы индивидуальной системы отопления следующий. Котел нагревает теплоноситель и под действием циркуляционного насоса теплоноситель движется по трубам и приборам отопления. При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, расширительный бак компенсирует это, предохраняя систему отопления от избыточного давления и возможных разрывов труб.
Выбор схемы системы отопления
Схемы системы отопления — это способы прокладки труб отопления и подключения к ним радиаторов отопления. От вида схемы системы отопления зависит настройка (балансировка) системы отопления, расход и прокладка труб отопления.
Различают три принципиальных схемы системы отопления: однотрубная (ленинградка), двухтрубная и лучевая.
Однотрубная схема системы отопления (рис.2.) представляет собой одну трубу к которой подключены радиаторы отопления. Трубу прокладывают по периметру дома и соединяют с котлом отопления. В данной схеме расход труб минимальный. Недостатком является то, что каждый последующий радиатор отопления будет греть хуже предыдущего, и равномерно перераспределить тепло между ними очень сложно.
Двухтрубная система отопления (рис.3.) представляет собой систему из двух труб одна подача вторая обратка. Радиаторы отопления подключаются к подаче и обратке. Получается, что радиаторы подключены параллельно и распределение тепла по ним происходит равномерно. Данная схема проста в регулировке, поэтому применяется чаще всего.
Лучевая схема (рис.4.) отличается от двухтрубной независимым подключением радиаторов отопления. Для этой цели применяются распределительные коллекторы. В данном случае становится возможным индивидуальная настройка каждого отопительного прибора, что положительно сказывается на экономии на отоплении. По этой схему подключается водяной теплый пол. Недостатком является большой расход труб отопления.
Трубы для системы отопления
В индивидуальной системе отопления загородного дома температура теплоносителя не превышает 90 градусов, поэтому могут применяться все виды труб. Однако чаще всего отдают предпочтение полипропиленовым трубам. Вот почему:
- Полипропиленовые трубы надежны, долговечны и не подвержены коррозии и загрязнениям.
- Стоимость фитингов не велика по сравнению с металлопластиковыми трубами, а при монтаже системы отопления фитингов потребуется очень много.
- Все соединения полипропиленовых труб выполняются сваркой, что обеспечивает высокую надежность и отсутствие необходимости периодической проверки соединений. Поэтому их можно спокойно размещать в стене или под полом.
- Сварка полипропиленовых труб проста и освоить ее может любой. Стоимость сварочного аппарата невелика.
Порядок сварки полипропиленовых труб следующий:
- Сварочный аппарат разогревается до 260-270 градусов.
- На соответствующие насадки одновременно насаживают трубу и фитинг.
- Время выдержки 5-7 секунд. Это время необходимо чтобы расплавить поверхностный слой трубы и фитинга.
- Соединяют трубу и фитинг. Сварочный слой составляет примерно 10 мм.
- После охлаждения в течении 30 – 60 секунд соединение готово к работе.
При разводке системы отопления по дому обычно применяют трубу диаметром 25-32 мм, для подключения радиаторов отопления трубу диаметром 20 мм.
Для систем отопления желательно использовать специальную армированную трубу. Такие трубы практически не меняют свои размеры при нагреве, а, следовательно, не требуется большого количества компенсационных отводов.
Выбор и подключение радиаторов отопления
Радиаторы отопления могут быть чугунные, алюминиевые и стальные. Наибольшей популярностью пользуются алюминиевые радиаторы отопления. Это легкие радиаторы и простые в монтаже. Они обладают приятным внешним видом. Алюминиевые радиаторы имеют малую тепловую инерцию и позволяют быстро отрегулировать необходимую температуру в помещении.
Расчет радиаторов по мощности приближённо можно выполнить по следующей формуле: 1 кВт тепловой мощности необходим для отопления 10 кв.м. площади помещения. Таким образом при средней тепловой мощности одной секции 150 Вт для отопления 10 кв.м. необходим радиатор с 7-ю секциями.
Радиаторы отопления могут быть подключены различными способами. Выбор способа подключения радиаторов отопления осуществляют исходя из удобства расположения труб отопления и запорно-регулировочной арматуры. При выборе способа подключения следует учитывать возможные теплопотери.
Радиаторы отопления должны комплектоваться запорными, регулировочными кранами и воздухоотводчиком. Запорная арматура позволяет настраивать отопительный прибор на желаемый режим работы. Воздухоотводчик обеспечивает удаление воздуха из системы.
Монтаж водяного теплого пола
Водяной теплый пол — это наилучший отопительный прибор для любого дома. Главное достоинство теплового пола в том, что он равномерно распределяет тепло по всей площади помещения.
Монтаж водяных теплых полов выполняют по лучевой схеме. Для монтажа теплого пола применяют распределительные коллекторы с их помощью теплый пол подключается к системе отопления, а также выполняется регулировка его температурного режима.
Для монтажа теплого пола используется специальная труба. В зависимости от длины магистрали применяется труба диаметром 10 -20 мм.
Важной особенностью монтажа теплого пола является его правильная укладка вдоль внешних стен. При монтаже теплого пола должно быть обеспечен наибольший тепловой поток около наружных стен и наименьший около межкомнатных перегородок.
На полностью смонтированный теплый пол укладывают стяжку. После чего пол готов к чистовой отделки. На теплые водяные полы можно укладывать любое напольное покрытие.
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.
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.
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.
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.
Бойлер косвенного нагрева — это герметичная бочка с внутренним теплообменником, по которому циркулирует вода из системы отопления и тем самым нагревает воду для системы водоснабжения.
Циркуляционный насос и расширительный бак
В закрытой системе индивидуального отопления загородного дома обязательно устанавливается циркуляционный насос. Он обеспечивает прокачку теплоносителя через систему отопления.
При выборе циркуляционного насоса следует обратить внимание на производительность и напор. Производительность показывает объем перекачиваемого теплоносителя, напор — это способность преодолевать гидравлическое сопротивление системы отопления.
Производительность определяется по формуле:
где Q – производительность, P – тепловая мощность котла отопления, dt – разница температуры подачи и обратки (традиционно принимают 20 градусов).
Напор:
где N – число этажей включая подвал, K – усредненный коэффициент гидравлического сопротивления системы отопления (для двухтрубной системы отопления 0,7-1,1, для коллекторно-лучевой 1,16-1,85).
Расширительный бак необходим для компенсации расширения теплоносителя вызванное нагревом. Расширительный бак представляет собой емкость, разделенную на две части эластичной мембраной. С одной стороны мембраны теплоноситель, с другой воздух. При расширении теплоносителя мембрана прогибается, увеличивая объем системы отопления и снижая давление.
Объем расширительного бака приближенно определяют, как 5% от объема системы отопления.
Циркуляционный насос и расширительный бак устанавливаются на обратке перед входом котла отопления (см. рис. 1), там температура теплоносителя самая низкая, что значительно продлевает срок службы этих элементов системы отопления.
Если площадь дома не большая, и система отопления не сильно разветвленная, то целесообразно приобретать котел отопления с встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Такой котел позволит обеспечить полную автономность системы отопления загородного дома.
Индивидуальная система отопления двухэтажного дома
Довольно часто загородный дом имеет 2-3 этажа в этом случае система отопления имеет не одну ветку, а несколько. При этом разводка может идти по вертикальной или по горизонтальной схеме.
Вертикальная схема (рис. 13) представляет собой систему вертикальных стояков, по которым теплоноситель циркулирует по отопительным приборам. Такая схема целесообразна при если дом имеет значительную площадь. На всех отопительных приборах должны быть установлены байпасы и запорная арматура.
Горизонтальная схема (рис.14) представляет собой поэтажную разводку. Она предполагает наличие одного стояка по которому теплоноситель подается и отводится на каждый этаж. Для загородных домов небольшой площади это наиболее целесообразная и наименее затратная схема как по материалам, так и по сложности монтажа.
Лучевая поэтажная разводка (рис.15) более затратна в монтаже, чем двухтрубная горизонтальная. Преимущество этой схемы в точной регулировке отопительных приборов, и как следствие возможности снижения затрат на отопление.
Довольно часто делают комбинированные схемы отопления (рис.16). На первом этаже в качестве приборов отопления применяют теплый пол, а на втором и следующих этажах радиаторы отопления. В этом случае применяют горизонтальную схему разводки. При этом на первом этаже лучевую, а на втором двухтрубную схему.
В общую схему отопления встраивается и контуры подготовки горячей воды. Полная схема системы отопления и горячего водоснабжения представлена на рисунке 17.
Рассмотренные схемы и принципы организации отопления позволяют сделать систему отопления своими руками в любом загородном доме. Конечно различные схемы потребуют различных затрат как на материалы, так и на монтаж. Однако система отопления будет эксплуатироваться многие годы, и она должна быть надежной и легко управляемой. Таким образом излишние затраты с лихвой окупятся в процессе эксплуатации системы.
Виды и особенности схем отопления загородного дома
Существующие варианты схем отопления загородного дома
В регионах, где в зимний период времени температура может опускаться ниже нуля, вопрос отопления частных загородных домов становится особенно важным. В процессе создания системы обогрева загородного дома применяется одна из следующих схем отопления.
Изображение 1. Схема водяного отопления.
Самым давним средством отопления является русская печь.
Ее недостатком является то, что пол постоянно будет оставаться холодным, потому как теплый воздух поднимается вверх.
Камины во многом изменились, однако в основном они играют вспомогательную роль при обогреве дома. Самыми популярными считаются системы водяного отопления, которые основываются на циркуляции нагретой воды в трубах. На сегодняшний день существуют котлы, которые работают на разных видах топлива. Реже встречается воздушное отопление, которое является не менее эффективным.
Изображение 2. Таблица подбора котловой мощности.
Сравнительно новым видом обогрева является электрическое отопление.
В данном случае нагрев может осуществляться без теплоносителя: электрическая энергия преобразуется в тепловую.
Список элементов, которые будут необходимы:
Водяное отопление загородного дома
Данная система является самой простой и надежной: котел будет нагревать воду, которая после этого поступает по трубам к батареям в комнатах, а оттуда, отдавая через батареи тепло в комнаты, снова возвращается в котел.
Схема представлена на ИЗОБРАЖЕНИИ 1.
Изображение 3. Схема однотрубной разводки.
Циркуляция воды будет поддерживаться циркуляционным насосом. Водяная отопительная система является замкнутой цепочкой, которая состоит из котла-генератора тепла, батарей и трубопровода. По ней постоянно будет циркулировать антифриз или вода. Топливом для разогрева котла послужат дрова, каменный уголь, керосин, природный газ и так далее. Как вариант, можно устроить централизованное электроснабжение, использовать ветряные и солнечные преобразователи, мини-гидростанции, альтернативную электроэнергию и так далее.
Помимо котла, батарей и труб, в отопительную водяную систему входят конструкции для регулировки системы: терморегуляторы, манометр, циркуляционный насос, расширительный бачок, в который отводятся излишки антифриза и воды, автоматический, запорный воздухоотводчик, предохранительные клапаны.
Устройство и принцип работы системы
Изображение 4. Схема звездообразной разводки труб.
Немалое значение имеет подбор котловой мощности в зависимости от площади, которую планируется обогревать. Таблица представлена на ИЗОБРАЖЕНИИ 2.
Для площади от 30 до 1000 кв.м можно использовать электрические котлы, которые имеют мощность от 3 до 105 кВт соответственно. Ограничение на использование электрических котлов установлено по следующим причинам:
- не всегда хватает мощности электроэнергии, которая подведена к дому;
- высокая стоимость электроэнергии с учетом того, что на 10 кв.м необходим 1 кВт энергии;
- возможные перебои с электроснабжением.
В водяной системе отопления могут применяться трубы, выполненные из разных материалов:
- Стальные оцинкованные, стальные, нержавеющие. При установке их нужно сваривать. Трубы из стали имеют один существенный недостаток — низкую стойкость к коррозии. Нержавеющие и оцинкованные трубы не имеют данного недостатка, в их монтаже рекомендуется использовать резьбовые соединения.
- Медные. Надежны, выносят высокое давление и высокие температуры.
- Полимерные (металлопластиковые, полипропиленовые, полиэтиленовые). Удобны для монтажа, не требуют особых навыков сборщика.
Изображение 5. Схема двухконтурной системы «шлейф».
Выбор материала для труб следует согласовывать с проектировщиками, при этом учитывая возможность аварийного или альтернативного отопления загородного дома и собственные материальные возможности.
Система водяного отопления бывает одноконтурной и двухконтурной. Первая предназначается исключительно для отопления помещения. Двухконтурная выполняется для отопления и нагрева воды для различных бытовых нужд. В некоторых случаях применяется 2 одноконтурные системы, одна из которых будет отвечать за отопление, а другая — за нагрев воды. Есть 3 варианта разводки труб в середине помещений: коллекторная, двухтрубная, однотрубная. Для индивидуальных домов наиболее оптимальными считаются двухтрубные системы отопления.
Однотрубная разводка загородного дома представлена на ИЗОБРАЖЕНИИ 3. Нагретая от котла вода последовательно будет переходить от одного радиатора к другому.
Стоит знать, что температуру в отопительной системе загородного дома легче регулировать, если применяется двухтрубная разводка. В данном случае к каждому отопительному прибору подводятся 2 трубы, с холодной и горячей водой. Трубы могут разводиться звездообразно (ИЗОБРАЖЕНИЕ 4).
При распределении «шлейф» (схема представлена на ИЗОБРАЖЕНИИ 5) радиаторы, которые расположены ближе к производителю тепла, будут теплее.
Изображение 6. Схема лучевой разводки.
Существует лучевая и коллекторная разводка, когда к отопительному прибору от коллектора подводятся 2 трубы: обратная и прямая. Схема представлена на ИЗОБРАЖЕНИИ 6.
Коллекторные системы являются универсальными. Они позволяют сделать отопительные системы со скрытой проводкой труб. Установка может выполняться людьми без специальных навыков. Данная система разводки позволяет регулировать систему и установку специальных электромоторов, которые сохраняют заданную температуру в комнатах загородного дома. Плюсом является легкая регулировка температуры в каждой из комнат, возможность заменить поврежденный участок трубы без разрушения пола, легкость монтажа. В специальном шкафу на каждом этаже должны быть расположены коллекторы, из которых идут трубы к радиаторам отопления, независимо подключенные к каждой батарее. В шкафу будет располагаться и вся запорная арматура. К недостаткам подобной системы можно отнести необходимость в установке шкафов и большие затраты на трубы.
Стоимость труб зависит от того, какая схема разводки выбрана (однотрубная или двухтрубная). У однотрубной схемы себестоимость ниже.
Воздушное отопление в загородном доме
Изображение 7. Схема системы воздушного отопления.
Система воздушного отопления может быть гравитационной и принудительной вентиляции (схема представлена на ИЗОБРАЖЕНИИ 7). В гравитационной схеме воздух двигается при помощи естественной циркуляции в связи с разностью температур. При разных температурах будет возникать разная плотность воздуха, в связи с чем и возникает естественное движение воздуха.
Теплый воздух выходит под потолком по воздуховодам, после чего, занимая значительный объем, вытесняет холодный вниз в сторону воздухозаборника, создавая циркуляцию воздуха в помещении, которое отапливается. Недостаток гравитационной схемы заключается в том, что из-за поступления холодного воздуха от дверей, открытых окон, сквозняков нарушится циркуляция воздуха. Вследствие этого возникнет слишком высокая температура в верхней части помещения и слишком низкая — в его рабочей части. Преимущество системы — независимость от электричества.
В системе принудительной вентиляции будет использоваться вентилятор с электрическим приводом, для того чтобы повысить давление воздуха и распределить его по помещениям и воздуховодам. Носителем тепла будет воздух, который греется теплогенератором. Его основными элементами являются теплообменник и горелка. Воздух, подаваемый вентилятором, обдувает нагретый теплообменник. В него выходят продукты сгорания, после чего он нагревается до 50-60° и подается в комнаты по системе воздуховодов. Через решетки или по обратным воздуховодам воздух, который был охлажден, вновь возвращается в теплогенератор. Скорость, с которой перемещается воздух, в системах с принудительной циркуляцией гораздо выше. Однако возникает проблема шума в распределительных решетках и воздуховодах.