Отопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Отопление частного дома своими руками: схемы систем отопления, монтаж

Проектирование полноценной системы отопления помогает не только определиться с ее типом, но и подумать, что будет важнее: сэкономить деньги и обеспечить равномерное нагревание или оформить все красиво. Существует две схемы отопления – это однотрубная и двухтрубная. Безусловно, и у той и у другой есть и свои достоинства и недостатки.

Этапы проектирования отопления

• Подписание Договора на проектирование систем отопления
• Разработка Технического задания совместно с Заказчиком. В ТЗ закладываются основные требования к проектной документации и будущей системе
• Предпроектное исследование объекта. Производится совместно с Заказчиком. Выполняется осмотр архитектуры и планировочных решений коттеджа, проводятся замеры. На их основании в дальнейшем будут проводиться расчеты. Как правило, уже на этом этапе принимаются основные технические решения по проектированию отопительной системы — схема подключения радиаторов, разводки труб, способ циркуляции теплоносителя и т.д.
• Эскизный проект. На этом этапе выполняются базовые расчеты, разрабатываются принципиальные схемы отопительных контуров. В некоторых случаях этап эскизного проектирования отопления пропускается, и специалисты переходят к следующей стадии
• Технический проект. Это основной этап, на котором производятся практически все расчеты системы отопления частного дома, составляются чертежи, планы, схемы, определяются места расположения отопительных приборов. Проект системы отопления окончательно согласовывается с Заказчиком
• Оформляется рабочий проект отопления. Это заключительная стадия, на которой составляется подробная Спецификация материалов и оборудования. На ее основе будет происходить комплектация Объекта. Кроме того, на этом этапе проектирования системы отопления формируется схема прокладки труб, расположения радиаторов, водяных теплых полов в аксонометрической проекции
• Оформление проектной документации системы отопления в бумажном виде, согласование с надзорными органами (при необходимости) и передача ее Заказчику. Готовый документ должен включать текстовую и графическую части. Это введение, пояснительная записка, спецификация, перечень использованной нормативно-технической базы, схемы, чертежи, поэтажные планы. На каждой странице стоит подпись исполнителя и главного инженера проекта

Проектирование отопления дома и любого другого Объекта определяет технические решения, которые должны строго соблюдаться при монтажных работах. От того, насколько грамотно и качественно проведено проектирование отопления, зависит эффективность и безопасность работы отопительной системы в дальнейшем. Поэтому такая работа должна выполняться профильной организации, в которой работают опытные инженеры и установлено современное программное обеспечение.

Помимо технической информации, для грамотного проектирования систем отопления Исполнители должны знать актуальную нормативную базу, касающуюся построения отопительных систем — ГОСТ, СНиП, СанПИН. Ссылки на эту базу содержаться в описательной части проектной документации.

Даже среди профессионалов существует мнение, что проект отопительной системы можно не разрабатывать. Монтажные работы и комплектация объекта часто проводится «на глазок» на основе предыдущего опыта. Однако такой подход обычно приводит к ошибкам. Как следствие, не обеспечивается требуемый температурный режим, возрастает вероятность аварийных ситуаций. Только на основании профессионально выполненного проекта отопления можно построить эффективно работающую систему. В этом случае на отапливаемом Объекте будет оптимальный температурный режим.

Схемы систем отопления для частного дома

Системы отопления, реализуемые в частном домостроении, бывают одно – и двухтрубными. Различить их несложно:

• по однотрубной схеме все радиаторы присоединяются к одному коллектору. Он является одновременно подачей и обраткой, проходя мимо всех батарей в виде замкнутого кольца;
• в двухтрубной схеме теплоноситель подается к радиаторам по одной трубе, а возвращается – по другой.

Выбор схемы системы отопления для частного дома – дело непростое, здесь точно не помешает консультация специалиста. Мы не погрешим против истины, если скажем, что двухтрубная схема – более прогрессивная и надежная, чем однотрубная. Вопреки расхожему мнению о малых затратах на монтаж при устройстве последней отметим, что она не просто дороже двухтрубной, но и сложнее. Очень подробно данная тема раскрыта на видео:

Дело в том, что в однотрубной системе вода от радиатора к радиатору остывает все сильнее, поэтому необходимо наращивать их мощность за счет добавления секций. Кроме того, раздающий коллектор должен иметь больший диаметр, чем магистрали двухтрубной разводки. И последнее: автоматическое управление при однотрубной схеме затруднено из-за взаимного влияния батарей друг на друга.

В небольшом домике или даче с числом радиаторов до 5 можно смело внедрять однотрубную горизонтальную схему (расхожее название – ленинградка). При большем количестве приборов отопления она нормально функционировать не сможет, потому что последние батареи будут холодными.

Еще один вариант – использовать однотрубные вертикальные стояки в двухэтажном частном доме. Подобные схемы встречаются довольно часто и работают успешно.

Теплоноситель при двухтрубной разводке доставляется ко всем радиаторам с одинаковой температурой, так что наращивать число секций не нужно. Разделение магистралей на подающую и обратную дает возможность автоматически управлять работой батарей посредством термостатических вентилей.

Диаметры трубопроводов меньше, да и система в целом проще. Существуют такие разновидности двухтрубных схем:

тупиковая: сеть трубопроводов делится на ветви (плечи), по которым теплоноситель движется по магистралям навстречу друг другу;

попутная двухтрубная система: здесь обратный коллектор является как бы продолжением подающего, а весь теплоноситель протекает в одном направлении, схема образует кольцо;

коллекторная (лучевая). Самый дорогой способ разводки: трубопроводы от коллектора прокладываются отдельно к каждому радиатору, способ прокладки – скрытый, в полу.

Если взять горизонтальные магистрали большего диаметра и проложить их с уклоном 3—5 мм на 1 м, то система сможет работать за счет гравитации (самотеком). Тогда циркуляционный насос не нужен, схема будет энергонезависимой. Справедливости ради отметим, что без насоса может функционировать как однотрубная, так и двухтрубная разводка. Лишь бы были созданы условия для естественной циркуляции воды.

Систему отопления можно сделать открытой, установив в самой верхней точке расширительный бак, сообщающийся с атмосферой. Такое решение применяется в самотечных сетях, иначе там сделать нельзя. Если же установить на обратную магистраль недалеко от котла расширительную емкость мембранного типа, то система будет закрытой и работать под избыточным давлением. Это более современный вариант, находящий свое применение в сетях с принудительным движением теплоносителя.

Нельзя не сказать о способе обогрева дома теплыми полами. Его недостаток – в дороговизне, поскольку понадобится уложить в стяжку сотни метров труб, в результате чего в каждой комнате получается греющий водяной контур. Концы труб сходятся к распределительному коллектору со смесительным узлом и собственным циркуляционным насосом. Важный плюс – экономичный равномерный прогрев помещений, очень комфортный для людей. Напольные контуры обогрева однозначно рекомендованы к применению в любых жилых зданиях.

Совет. Владельцу небольшого дома (до 150 м2) можно смело порекомендовать брать на вооружение обычную двухтрубную схему с принудительной циркуляцией теплоносителя. Тогда диаметры магистралей будут не больше 25 мм, ветвей – 20 мм, а подводок к батареям – 15 мм.

С одной трубой

Согласно ей все радиаторы в доме подключаются последовательно и образуют единую цепочку. Теплоноситель поступает в магистральную трубу, которая может быть установлена двумя способами. Если труба прокладывается в верхней части комнаты, то и радиаторы также монтируются вверху, что неудобно и некрасиво. Монтаж трубы под отопительными приборами выглядит более эстетично, но требует обязательного оснащения каждого радиатора специальным краном, необходимым для вывода лишнего воздуха из батареи.

Смотреть так же: как правильно выпустить воздух из батареи отопления.
Согласно однотрубной системе отопления все радиаторы в доме подключаются последовательно и образуют единую цепь

Спроектировать и реализовать однотрубную схему несложно. Поскольку система подразумевает небольшое количество труб, они не загромоздят пространство в доме, для их установки не потребуется много материала. Однако тепло по такой схеме будет распределяться неравномерно.

Нередко бывают ситуации, когда один из радиаторов выходит из строя. Чтобы была возможность его отключить и починить без отключения всей магистрали, каждый радиатор должен быть оснащён байпасом — обводной трубой с клапанами.

Схему отопления с теплым полом вы можете увидеть в этом видео:

Двухтрубная система

Она подразумевает установку не только подающей трубы, но и обратной. Вода, поступившая в батарею по подающей трубе, по обратной трубе снова стекает в магистраль. Отопительные приборы, подключённые по такой схеме, нагреваются одинаково, независимо друг от друга. Каждый радиатор может быть оснащён терморегулятором, позволяющим отслеживать температуру воды и управлять теплоотдачей.

Читать подробнее: однотрубная и двухтрубная система отопления в частном доме .
Обогреватели, соединенные двухтрубной системой, нагреваются независимо друг от друга

Основным недостатком двухтрубной схемы считается её затратность. Для монтажа двойного контура труб потребуется большее количество материала, что существенно отразится на стоимости установки.

Выбираем систему

Здесь нужно знать, что тепловая инерция СО тем меньше, чем быстрее в ней циркулирует вода. А скорость ее циркуляции, в свою очередь, зависит от давления в системе. Насколько позволяет прочность труб и батарей (с учетом возможности гидроудара), давление следует увеличивать.

Открытая или закрытая?

Открытые, или атмосферные, СО (слева на рис. ниже) до недавнего времени строились повсеместно, они просты и требуют минимума материалов. Сейчас строить новые СО открытого типа в большинстве стран запрещено по следующим основным причинам, кроме которых есть и много других:

1. Для создания давления в 1 ати (атмосферу избыточную), что примерно равно 1 бар, нужен подъем расширительного бака на 10,5 м.
2. Расширитель требуется большого объема, что увеличивает инерцию СО и риск гидроудара.
3. При любом утеплении расширителя его теплопотери недопустимо велики.
4. Открытая СО требует регулярного ухода и обезвоздушивания.

Закрытые СО сложнее и затратнее в постройке, но отвечают современным требованиям и могут неограниченное время работать без присмотра. Общая схема закрытой СО показана справа на рис:

Открытая и закрытая СО

Ее часть правее сечений, обозначенных А-А, вполне доступна для самостоятельного изготовления. То, что левее – собственно, уже обвязка котла. Это отдельная тема, во-первых. Во-вторых, сколько линеек котлов в продаже, столько к ним и обвязок, подробно описанных в фирменных спецификациях. Поэтому укажем только, для ориентировки, назначение ее частей:

• Т1 – байпас (обход, шунт) котла. Если температура обратки падает до 50 градусов, термоклапан 10 срабатывает от датчика 12 и перепускает часть воды из подачи в обратку. Вентилем 5 байпас перекрывают, если отопление переключается на аварийно-резервный электрокотел ВИН (см. ниже и далее) 14.
• Т2 – байпас циркуляционного насоса (попросту – помпы) 6. Срабатывает от термометра подачи 3 (такой же термометр желателен на обратке) в случае перегрева подачи при неисправности насоса или пропадании электричества. СО при этом переходит в слабо греющий и неэкономичный, но энергонезависимый термосифонный режим.
• 2 – системный манометр.
• 4 – аккумулирующий сосуд (тепловой демпфер), необходим для предотвращения гидроударов. Чаше всего совмещается с бойлером ГВС, т.к. СО с ним связана не непосредственно, а змеевиком-теплообменником. Если предусмотрена работа СО от альтернативного источника энергии (АИ) 13, то в демпфер встраивают второй змеевик, если АИ – солнечный коллектор (СК), или низковольтный ТЭН, если АИ – солнечная батарея (СБ).
• 7 – радиаторы отопления.
• 15 – вентиль воздушного дренажа, устанавливается в наивысшей точке системы.
• 8 – раздаточный и сборный коллекторы, нужны для предотвращения гидроударов из-за перепада давления воды по высоте этажа. Количество раздающих/собирающих патрубков – по числу этажей. Размещаются примерно посредине высоты здания. В одноэтажном доме не нужны.
• 9 – мембранный расширительный сосуд с аварийно-технологическим выпуском воды в канализацию. Служит для компенсации теплового расширения теплоносителя.
• 11 – подпитка СО от водопровода. В простейшем случае – поплавковый кран и фильтр-отстойник. Если вода плохая, ставят дополнительные приборы ее подготовки. Система подготовки воды для ГВС условно не показана, т.к. к СО не относится.
• 14 – аварийно-резервный вихревой индукционный нагреватель ВИН. Работает от домовой электросети или от АИ-СБ через инвертор DC/AC 220В 50/60 Гц.

Как раздать тепло?

Схемы раздачи теплоносителя по отопительным приборам бывают, во-первых, тупиковыми и оборотными. В первых поток воды замыкается только через батареи, теплые полы, полотенцесушители и т.п. Во вторых существует частичный непосредственный переток воды из подачи в обратку. Оборотные схемы обладают наименьшей тепловой инерцией, минимума труб и допускают эксплуатацию котла без байпаса, т.к. чрезмерно остывающая обратка сама оттягивает к себе горячую подачу от батарей, но хорошо работают только при очень длинных ветвях (лучах) подачи/обратки, поэтому применяются в основном в больших производственных помещениях: цехах, складах.

О лениградке

В данном случае ленинградка не разновидность карточной игры преферанса, а т.наз. лениградская схема раздачи тепла, см. рис.

Схема СО “Лениградка”

Ленинградка предельно проста, требует рекордно малого количества труб, а ветви разводки в частных домах нередко сравнимы по длине с промышленными. Поэтому лениградка в последнее время активно обсуждается в рунете. Подробнее о ней можно посмотреть ролик ниже.

Какую систему выбрать?

Проектирование отопления частного дома осуществляется с учетом энергоносителя, которым будет производиться обогрев помещения. Существует несколько наиболее распространенных систем, при помощи которых во все внутренние помещения здания поступает тепло:

• водяная;
• воздушная;
• электрическая;
• открытого огня.

Под «открытым огнем» подразумевается каминный очаг или печь. Оба эти источника тепла малоэффективны в вопросе полноценного домашнего отопления, так как распространяют горячий воздух неравномерно. Они чаще всего включены в проект отопления в качестве декоративных элементов. На других системах остановимся более подробно.

Водяная

Проект отопления на основе наиболее распространенной водяной системы являет собой планирование замкнутого контура, по которому беспрерывно осуществляется циркуляция горячей воды. В этом случае функцию нагревателя выполняет котел, от которого по комнатам разводятся трубы и примыкают к радиаторам, отдающим основное количество тепла.

Осуществив теплоотдачу, вода перетекает обратно в котел, где снова нагревается и повторяет технологический цикл. Нагревателем для водяного типа отопления служат котлы, работающие на любом топливе. Водяная система обогрева делится на два типа: естественную и принудительную.

Естественная циркуляция

В первом случае теплоноситель циркулирует по трубам и радиаторам без воздействия дополнительной силы. Такой эффект достигается определенным способом монтажа элементов тепломагистрали.

Проектирование отопления при естественной циркуляции воды предусматривает необходимый угол наклона труб, дающий возможность протекать процессу под воздействием гравитации.

Горячая вода легче холодной, поэтому она проходит в высшей точке стояка. Отдав по пути свое тепло радиаторам, остывший теплоноситель вытесняется горячим и опускается в нижнюю точку системы (в котел), где снова нагревается.

Принудительная циркуляция

Принудительное перемещение воды по системе достигается работой циркуляционного насоса, интегрированного в отопительный котел. В отличие от естественной циркуляции принудительная нуждается в источнике электричества, от которого питается насос.

Разводка

Естественная и принудительная система циркуляции воды может использоваться при однотрубной, двухтрубной и коллекторной разводке. В первом случае проектирование систем отопления предусматривает монтаж одной трубы, которая выполняет функцию подачи и отвода воды одновременно.

При такой схеме температура дальнего от котла радиатора будет ниже, нежели ближнего. К тому же при выходе из строя одной батареи, остальные также перестанут функционировать, так как они не могут отключаться по отдельности.

Двухтрубная разводка дает возможность равномерного прогрева батарей благодаря тому, что подающая труба параллельно подключена к каждой из них. Вторая труба отводит остывший теплоноситель обратно в котел. При условии установки крана на каждом радиаторе их можно отключать по отдельности.

Коллекторная разводка наиболее удобна, так как после ее монтажа можно регулировать температуру теплоносителя в каждой отдельной комнате. Для данного способа обогрева помещения потребуется установка коллекторного шкафа.

Воздушная

Такую систему можно вмонтировать исключительно на этапе возведения постройки. Она не подходит для готового частного дома. Это объясняется необходимостью встройки металлических, пластиковых или текстильных воздуховодов, через которые выдувается горячий воздух, нагретый теплогенератором.

В помещение теплый поток поступает из-под потолка и вытесняет холодный воздух, который, в свою очередь, по воздуховодам возвращается к теплогенератору.

Проектирование отопления по методу воздушного обогрева позволяет монтировать систему для внешнего забора чистого воздуха, который подмешивается к потоку. Циркуляция может достигаться гравитационным или принудительным способом.

Естественный воздухообмен происходит за счет разницы температур, а принудительный осуществляется при помощи специального вентиляционного оборудования. Теплогенератор может сжигать дизельное топливо, природный газ (магистральный или баллонный) и керосин. Продукты сгорания выводятся через дымоход.

Электрическая

Для отопления своего дома можно применить электрические приборы: конвекторы, инфракрасные длинноволновые обогреватели или системы «теплый пол». Также для достижения максимального эффекта, рекомендуется комбинировать несколько электроприборов.

При любом из этих способов не избежать больших платежей за потребление энергоносителя, поэтому устанавливать их рекомендуется в тех случаях, когда отсутствуют альтернативные источники тепла.

Обустройство котельной

Проект системы отопления обязательно должен включать архитектурную часть. Она подразумевает строительство или оснащение отдельной котельной и расчёт дымохода. При расчёте необходимо определить:

• диаметр труб;
• объём теплоносителя;
• мощность отопительного оборудования.

Котельной в доме отводится очень важная роль, ведь в ней будет располагаться основной генератор тепла. Чтобы во время функционирования теплогенератора не произошло несчастного случая, помещение, где он будет установлен, должно иметь:

• общий объём не меньше 15 м³;
• высоту не менее 2,5 м;
• ограждения с пределом огнестойкости 0,75 ч;
• вентиляцию и естественное освещение.

Котельная обязательно должна иметь определенные размеры и показатели

Устройство мощностью до 60 кВт разрешается устанавливать на кухне, если в ней есть открывающееся окно. Прибор, потребляющий 61−150 кВт, может быть расположен на втором и последующем этажах дома. Котлы, мощность которых достигает 151−350 кВт, должны монтироваться только в специальных котельных, подвалах или на первых этажах.

После того как месторасположение теплогенератора будет определено и оборудовано в соответствии со всеми существующими нормами, следует задуматься ещё об одной важной детали системы отопления — дымоходе. Он может быть выполнен из разных материалов:

Дымоход – крайне важная часть системы отопления

1. Кирпич. Такой дымоход может быть вмонтирован в стену во время её строительства или установлен после возведения стен и крыши.
2. Нержавеющая сталь. Этот металл характеризуется высокой прочностью и устойчивостью к действию продуктов сгорания. Металлический дымоход представляет собой конструкцию из двух труб, помещённых одна в другую. Пространство между стенками заполняется базальтовой ватой для утепления.
3. Керамика. Этот тип дымоходов используется крайне редко из-за хрупкости и большого веса. Основным достоинством керамики считается высокая жаропрочность.

Чтобы дымоход эффективно справлялся со своей функцией, он должен иметь определённый диаметр, высоту и степень огнестойкости. Только тогда продукты сгорания будут полностью выводиться наружу, не засоряя систему отопления.

Элементы системы отопления

В подавляющем большинстве случаев частные жилые дома обогреваются водяными системами отопления. Это традиционный подход к решению вопроса, имеющий неоспоримое достоинство – универсальность. То есть, тепло доставляется во все помещения посредством теплоносителя, а уж нагревать его можно с помощью различных энергоносителей. Их перечень мы рассмотрим далее, при выборе котла.

Водяные системы также дают возможность организовать комбинированное отопление с использованием двух или даже трех видов энергоносителей.

Любая система отопления, где передаточным звеном служит теплоноситель, делится на такие составные части:

• источник тепла;
• трубопроводная сеть со всем дополнительным оборудованием и арматурой;
• приборы отопления (радиаторы или греющие контуры теплых полов).

С целью обработки и регулирования теплоносителя, а также производства работ по обслуживанию в отопительных системах применяется дополнительное оборудование и запорно – регулирующая арматура. К оборудованию относятся следующие элементы:

• расширительный бак;
• циркуляционный насос;
• гидравлический разделитель (гидрострелка);
• буферная емкость;
• распределительный коллектор;
• бойлер косвенного нагрева;
• приборы и средства автоматизации.

Примечание. Обязательным атрибутом водяной системы отопления является расширительный бак, остальное оборудование устанавливается по мере необходимости.

Общеизвестно, что при нагреве вода расширяется, а в замкнутом пространстве ее дополнительному объему деваться некуда. Во избежание разрыва соединений от повышенного давления в сети ставится расширительная емкость открытого или мембранного типа. Она и принимает лишнюю воду.

Принудительную циркуляцию теплоносителя обеспечивает насос, а при наличии нескольких контуров, разделенных гидрострелкой или буферной емкостью, используется 2 и более перекачивающих агрегатов. Что касается буферной емкости, то она работает одновременно как гидравлический разделитель и теплоаккумулятор. Отделение котлового контура циркуляции от всех остальных практикуется в сложных системах коттеджей с несколькими этажами.

Коллекторы для распределения теплоносителя ставятся в системах отопления с теплыми полами либо в случаях, когда применяется лучевая схема подключения батарей, об этом мы расскажем в следующих разделах. Бойлер косвенного нагрева – это резервуар со змеевиком, где вода для нужд ГВС подогревается от теплоносителя. Для визуального контроля над температурой и давлением воды в системе устанавливаются термометры и манометры. Средства автоматизации (датчики, терморегуляторы, контроллеры, сервоприводы) не только осуществляют контроль над параметрами теплоносителя, но и регулируют их в автоматическом режиме.

Запорная арматура

Кроме перечисленного оборудования, водяное отопление дома управляется и обслуживается с помощью запорно–регулирующей арматуры, отображенной в таблице:

Когда вы ознакомились, из каких элементов состоит система отопления, можно приступать к первому шагу на пути к цели – расчетам.

Расчет системы отопления и подбор мощности котла

Осуществить подбор оборудования невозможно, не зная количества потребной на обогрев здания тепловой энергии. Определить его можно двумя способами: простым приближенным и расчетным. Первый способ любят использовать все продавцы отопительной техники, поскольку он достаточно прост и дает более-менее корректный результат. Это вычисление тепловой мощности по площади отапливаемых помещений.

Берут отдельную комнату, измеряют ее площадь и полученное значение умножают на 100 Вт. Энергия, необходимая на весь загородный дом, определяется суммированием показателей для всех комнат. Мы предлагаем более точный метод:

• на 100 Вт умножать площадь тех помещений, где с улицей контактирует только 1 стена, на которой имеется 1 окно;
• если комната – угловая с одним окном, то ее площадь надо умножать на 120 Вт;
• когда в помещении есть 2 наружных стены с 2 окнами и более, ее площадь умножается на 130 Вт.

Если считать мощность приближенным методом, то жители северных регионов РФ могут недополучить тепла, а юга Украины – переплатить за слишком мощное оборудование. С помощью второго, расчетного способа выполняется проектирование отопления специалистами. Он более точен, так как дает четкое понимание, сколько теряется тепла через строительные конструкции любого здания.

Прежде чем приступить к вычислениям, дом надо обмерить, выяснив площади стен, окон и дверей. Затем надо определить толщину слоя каждого строительного материала, из коего возведены стены, полы и кровля. Для всех материалов в справочной литературе или интернете следует найти значение теплопроводности λ, выражаемое в единицах Вт/(м · ºС). Его подставляем в формулу для расчета термического сопротивления R (м2 ºС / Вт):

R = δ / λ, здесь δ – толщина материала стены в метрах.

Примечание. Когда стена или кровля сделана из разных материалов, то необходимо рассчитывать значение R для каждого слоя, а потом суммировать результаты.

Теперь можно узнать количество тепла, уходящее сквозь внешнюю строительную конструкцию, по формуле:

• QТП = 1/R х (tв – tн) х S, где:
• QТП – теряемое количество теплоты, Вт;
• S – это измеренная ранее площадь строительной конструкции, м2;
• tв – сюда надо подставить величину желаемой внутренней температуры, ºС;
• tн – уличная температура в самый холодный период, ºС.

Важно! Расчет следует производить для каждой комнаты отдельно, поочередно подставляя в формулу значения термического сопротивления и площади для внешней стены, окна, двери, полов и кровли. Потом все эти результаты надо суммировать, это и будут теплопотери данного помещения. Площади внутренних перегородок учитывать не нужно!

Расчет необходимой мощности системы

Для того, чтобы произвести расчет отопительной системы загородного дома, нужно учесть сразу несколько факторов, это:

• климатическая зона, в которой расположен коттедж;
• мощность источника тепловой энергии;
• источники и объем потерь тепла;
• площадь и объем отапливаемых помещений;
• количество радиаторов и их размер;
• наличие утепления ограждающих конструкций.

Чтобы подобрать мощность котла и радиаторов отопления, используют такие формулы:

Мк=Sпом. x УМк/10 + 30%, где:

Мк – мощность котла;

Sпом. – площадь помещения;

УМк – удельная мощность котла на 10 кв. м. отапливаемой площади.

УМк зависит от региона. Для Москвы и Московской области принимают значение 1,2-1,5 кВт. Запас 30% будет достаточным для одноконтурного котла. Если предполагается двухконтурная схема, необходимо добавить еще 20% на подогрев воды.

Таким образом, дом 9×9 в Подмосковье может отапливаться одноконтурным котлом мощностью: Мк=81 x 1,5/10 + 30% = 16 кВт.

Зная мощность оборудования, можно высчитать минимальный объем воды в системе отопления коттеджа по формуле:

V= Мк x 15.

Для того же дома в Подмосковье в систему нужно будет залить V= 16 кВт x 15 = 240 л теплоносителя.

Расчёт и размещение радиаторов

Определив количество тепла, которое нужно вкладывать в каждое помещение, производится выбор типа и числа нагревательных приборов. Проще всего с электронагревателями: их электрическая мощность практически эквивалента тепловой (КПД близок к единице). С отоплением на жидком теплоносителе всё несколько сложнее.

Тепловая мощность водяных радиаторов определяется как количество теплоты, которое радиатор способен рассеять в окружающую среду. Есть множество факторов, влияющих на это значение: интенсивность конвекции воздуха, длина линии, температура и тип теплоносителя, скорость его протока. Производители радиаторов указывают лишь приближенные значения, в среднем от 100 до 250 Вт на одну секцию.

В принципе, при теплопотерях дома около 8 кВт/ч было бы достаточно закупить 60–80 радиаторных секций и равномерно распределить их по дому. Подход верный лишь отчасти, нужно учесть и другие моменты:

• нет практического смысла греть помещения, которые не контактируют с улицей, поэтому радиаторы располагают преимущественно на ограждающих стенах;
• теплопотери в одной комнате могут превышать потери остальных в 1,5–2 раза. Тепловую мощность нужно делить именно пропорционально теплопотерям, а не кубатуре помещения;
• если в гостиной или кухне допустимо поддерживать 16–18 °С, то в спальной комнате нужно держать 22 °С, а в детской — 21–24 °С.

Для каждой батареи нужна обвязка, поэтому секции устанавливаются максимально плотными группами в целях экономии трубопроводной арматуры. С другой стороны, разнесение радиаторов в пространстве обеспечивает более равномерный и эффективный прогрев — между экономией и эффективностью приходится искать компромисс. Самый простой способ расчёта — делить число радиаторов для комнаты на количество окон в ней. Но определённый набор секций не всегда вписывается под подоконник, поэтому возможен монтаж дополнительного нагревательного прибора в соответствии с функциональным зонированием — у места отдыха, например, или рядом с рабочим столом.

Расчет теплопотерь

Теплопотери комнат 1-4 будем рассчитывать как принято, без учета внутреннего теплообмена в здании. 5 и 6 будем считать на все 4 стены, а то и на все 5-6 стен, если речь идет о нестандартной планировке. Для расчета нам понадобятся, кроме знания конструкции стены и толщины составляющих ее слоев в метрах, следующие величины:

1. Тепловое сопротивление материалов Rt или удельные теплопотери материалов qп.
2. Средняя температура января (или самого холодного месяца в вашей местности), ее можно узнать в местной метеослужбе или на сайте Росгидромета, или на сайте местного муниципалитета.
3. Средняя температура за зиму, сведения – там же.
4. Коэффициент сезонного использования мощности котла, уже применявшийся выше.

Примечание:удельные теплопотери иногда даются в ккал/м*час, тогда их нужно переводить в Вт/м^2, пользуясь соотношениями между джоулем и калорией и между джоулем и ваттом.

При типовом проектировании расчет теплопотерь ведут по их удельным значениям и температуре самой холодной недели в году. Результаты получаются достаточно точными для больших многоэтажных зданий (таблицы удельных теплопотерь, вообще говоря, разрабатываются отдельно для зданий сходной конструкции). Малый частный дом по теплу совершенно точно нужно рассчитывать по тепловому сопротивлению материалов. По удельным теплопотерям частнику можно с достаточной точностью считать отток тепла через холодный чердак и входную дверь.

Некоторые данные к расчету приведены на рис. Но, вообще говоря, Rt и qп нужно брать из спецификации на материал. У того же кирпича и пенопласта они существенно различаются не только от производителя к производителю, но и от партии к партии. Если поставщик не показывает паспорт материала или в нем нет Rt или qп, лучше купить где-то еще. Это тот случай, когда скупой платит не дважды, а всю жизнь.

Собственно расчет прост: умножаем табличное значение Rt для данного материала на толщину его слоя в метрах, от результата берем обратную величину, это не что иное как теплопроводность данного слоя, и умножаем ее на площадь рассчитываемой поверхности и на разницу температур (температурный градиент) по обе ее стороны; если на пути тепла несколько слоев разных материалов (напр. штукатурка-кирпич-утеплитель), то Rt каждого слоя складываются. В результате получим поток теплопотерь из комнаты в ваттах Qп. Если расчет ведется по удельным теплопотерям qп, их табличное значение умножаем на разность температур и площадь поверхности, но просчитать многослойку по qп уже сложнее, их для этого нужно привести к Rt.

Расчет ведется отдельно для стен, пола, потолка, окон и дверей. За максимум температурного градиента ΔT берем минимум допустимой температуры помещения, а за его минимум:

• Для стен и окон – среднюю температуру января, поделенную на коэффициент сезонного использования мощности котла ξ.
• Для потолка – среднесуточную температуру самой холодной недели зимы, как в расчете по удельным теплопотерям.
• Для пола – среднезимнюю температуру данной местности.

С точки зрения типового проектирования этот метод – совершенная ересь. Но мы учтем обстоятельство, которое в многоэтажках не действует, а именно: тяга котла в малом частном доме обеспечивает вентминимум воздухообмена с большим избытком. Затем, как сами себе хозяева в своем доме, воздух в котельную пустим 2 путями: через щель под дверью из кухни или решетку с фильтром над полом в туалете/ванной, и с улицы через клапаны в наружной стене.

В средние холода клапаны котельной закрыты. Вдруг ударит аномальный мороз, их открываем, подток воздуха к котлу из дома ограничиваем или вовсе перекрываем. «Дышальный» минимум в 7 куб.м/час на человека обеспечиваем по-дедовски: форточками или, посовременнее, вентклапанами в комнатах. Еврокачества жизни тут никакого, но ведь прикрыть/открыть клапаны не сложнее и не труднее, чем поджарить яичницу. Которую Европа тоже кушает. А при таком построении СО расходы на отопление частного дома меньшие, чем абонплата за тепло в городской квартире – реальность. Наконец, если у хозяина голова и руки на месте, то кто мешает снабдить клапаны температурной автоматикой? Тогда и с качеством жизни все в порядке будет.

Расход тепла на вентиляцию

Чтобы узнать, сколько тепла теряет частный дом в целом, надо сложить потери всех его комнат. Но это еще не все, ведь надо надо учесть и нагрев вентиляционного воздуха, который тоже обеспечивается системой отопления. Чтобы не вдаваться в дебри сложных расчетов, предлагается узнать этот расход теплоты по простой формуле:

Qвозд = cm (tв – tн), где:

• Qвозд – искомое количество теплоты на вентиляцию, Вт;
• m – количество воздуха по массе, определяется как внутренний объем здания, помноженный на плотность воздушной смеси, кг;
• (tв – tн) – как в предыдущей формуле;
• с – теплоемкость воздушных масс, принимается равной 0.28 Вт / (кг ºС).

Для определения потребности в тепле всего здания остается сложить величину QТП для дома в целом со значением Qвозд. Мощность же котла принимается с запасом на оптимальный режим работы, то есть, с коэффициентом 1.3. Тут надо учесть важный момент: если вы планируете использовать теплогенератор не только для отопления, но и для подогрева воды на ГВС, то запас мощности должен быть увеличен. Котел обязан эффективно работать сразу в 2 направлениях, а потому коэффициент запаса надо принимать не менее 1.5.

Монтаж системы отопления

Описание монтажных работ мы начнем с установки и обвязки котла. В соответствии с правилами агрегаты, чья мощность не превышает 60 кВт, могут устанавливаться в помещении кухни. Более мощные теплогенераторы должны располагаться в котельной. При этом для источников тепла, сжигающих разные виды топлива и имеющих открытую камеру сгорания, нужно обеспечить хороший приток воздуха. Также требуется устройство дымохода для отвода продуктов горения.

Для естественного движения воды монтаж котла рекомендуется выполнять таким образом, чтобы его патрубок обратки находился ниже уровня радиаторов первого этажа.

Место, где будет находиться теплогенератор, необходимо выбирать с учетом минимально допустимых расстояний до стен или другого оборудования. Обычно эти промежутки указаны в руководстве, прилагаемом к изделию. Если этих данных нет, то придерживаемся таких правил:

• ширина прохода с лицевой стороны котла – 1 м;
• если не нужно обслуживать агрегат сбоку или сзади, то оставляем промежуток 0.7 м, в противном случае – 1.5 м;
• расстояние до ближайшего оборудования – 0.7 м;
• при размещении двух котлов рядом между ними выдерживается проход 1 м, друг напротив друга – 2 м.

Примечание. При монтаже настенных источников тепла боковые проходы не нужны, надо соблюсти только просвет спереди агрегата для удобства обслуживания.

Подключение котла

Следует отметить, что обвязка газовых, дизельных и электрических теплогенераторов практически одинакова. Тут надо учитывать, что подавляющее большинство настенных котлов оборудовано встроенным циркуляционным насосом, а многие модели – и расширительным баком. Для начала рассмотрим схему подключения простого газового или дизельного агрегата:

На рисунке изображена схема закрытой системы с мембранным расширительным баком и принудительной циркуляцией. Этот способ обвязки встречается наиболее часто. Насос с байпасной линией и грязевиком находится на обратной магистрали, там же стоит расширительная емкость. Давление контролируется с помощью манометров, удаление воздуха из котлового контура происходит через автоматический воздухоотводчик.

Примечание. Обвязка электрического котла, не укомплектованного насосом, осуществляется по такому же принципу.

Когда теплогенератор снабжен собственным насосом, а также контуром для подогрева воды на нужды ГВС, разводка труб и монтаж элементов выглядит следующим образом:

Здесь показан настенный котел с принудительным нагнетанием воздуха в закрытую камеру сгорания. Для удаления дымовых газов служит двустенный коаксиальный газоход, выведенный на улицу горизонтально сквозь стену. Если топка агрегата – открытая, то нужен традиционный дымоход с хорошей естественной тягой. Как правильно установить дымоходную трубу из сэндвич – модулей, изображено на рисунке:

В загородных домах большой площади нередко приходится состыковывать котел с несколькими контурами отопления – радиаторным, теплыми полами и бойлером косвенного нагрева для нужд ГВС. В такой ситуации оптимальным решением будет задействовать гидравлический разделитель. Он позволит организовать независимую циркуляцию теплоносителя в котловом контуре и одновременно послужит распределительной гребенкой для остальных ветвей. Тогда принципиальная схема отопления двухэтажного дома будет иметь такой вид:

По этой схеме на каждом контуре отопления предусмотрен собственный насос, благодаря чему он работает независимо от остальных. Поскольку к теплым полам следует подавать теплоноситель с температурой не более 45 °С, на этих ветвях задействованы трехходовые клапаны. Они подмешивают горячую воду из основной магистрали тогда, когда снижается температура теплоносителя в контурах теплых полов.

С теплогенераторами на твердом топливе дело обстоит сложнее. Их обвязка должна учитывать 2 момента:

• возможный перегрев из-за инертности агрегата, дрова никак не удастся потушить быстро;
• образование конденсата при поступлении в котоловой бак холодной воды из сети.

Чтобы избежать перегрева и возможного закипания, циркуляционный насос всегда ставится на обратке, а на подаче сразу за теплогенератором должна стоять группа безопасности. Она состоит из трех элементов: манометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана. Наличие последнего имеет решающее значение, именно клапан сбросит лишнее давление при перегреве теплоносителя. Если вы решили организовать отопление дома дровами, то нижеприведенная схема обвязки обязательна для исполнения:

Здесь же байпас и трехходовой клапан защищают топку агрегата от выпадения конденсата. Клапан не пропустит в малый контур воду из системы, пока температура в нем не достигнет 55 °С. Подробную информацию по этому вопросу можно получить, просмотрев видео:

Совет. Твердотопливные котлы в силу особенностей эксплуатации рекомендуется использовать совместно с буферной емкостью – теплоаккумулятором, как это изображено на схеме:

Многие домовладельцы ставят в помещении топочной два разных источника тепла. Их надо правильно обвязать и подключить к системе. На этот случай мы предлагаем 2 схемы, одна из них – для твердотопливного и электрического котла, совместно работающих с радиаторным отоплением.

Вторая схема объединяет газовый и дровяной теплогенератор, подающие тепло на обогрев дома и приготовление воды для ГВС:

Котёл и его обвязка

Для любого теплового агрегата имеют определяющее значение два параметра. Первый — максимальная генерируемая мощность, которую устройство способно отдать при сжигании топлива или преобразовании электроэнергии. Второй показатель — коэффициент преобразования энергии, от которого зависит фактический выход тепла с устройства.

У газовых котлов потери могут составлять до 30%: из-за неправильно настроенной горелки большая часть тепла вылетает в трубу, а тяга от горения высасывает тёплый воздух из помещения, вызывая прилив холодного уличного. Электрические котлы всю свою мощность отдают в виде теплового излучения с небольшими потерями (до 2–3%). Наибольшей энергетической ценностью обладают системы геотермального типа, которые вместо потерь обеспечивают придаток до 200% за счёт низкопотенциального тепла литосферы.

В конечном итоге важна именно фактическая мощность котла — она должна покрывать теплопотери дома с запасом около 15–25%. Коэффициент надёжности необходим как для того, чтобы оборудование не работало на износ, так и на случай нештатных ситуаций, когда необходимо обеспечить быстрый прогрев всего жилища.

Работа с газовыми котлами — наиболее сложная часть проекта. Необходимо не только подобрать агрегат соответствующей мощности, но и правильно организовать вывод продуктов горения. Для регулировки скорости тяги рекомендуется установка автоматических шиберов и вентиляторов-дымососов. Остатки тепла можно собирать экономайзером, включённым в цепь обратного тока, а забор воздуха для горения лучше делать не из котельной, а с улицы или из подпола.

Отопление на жидком теплообменнике имеет ещё один технический нюанс — описание гидравлической системы. Следует составить поуровневую схему трассировки труб, определить общее водоизмещение системы, компенсировать расширение теплоносителя расширительным баком и определить подходящую скорость циркуляции. Далее, согласно требуемой эффективности отопления в разных зонах жилища, могут организоваться отдельные контуры с разной интенсивностью циркуляции и температурой теплоносителя.

Рекомендации по выбору и монтажу труб

Чтобы смонтировать отопление частного дома своими руками, сперва необходимо решить, какие трубы для этого выбрать. На современном рынке предлагается несколько видов металлических и полимерных труб, пригодных для устройства отопления частных домов:

• стальные;
• медные;
• из нержавеющей стали;
• полипропиленовые (ППР);
• полиэтиленовые (PEX, PE-RT);
• металлопластиковые.

Магистрали отопления из обыкновенного «черного» металла считаются пережитком прошлого, поскольку более всего подвержены коррозии и «зарастанию» проходного сечения. Кроме того, самостоятельно выполнить монтаж из таких труб нелегко: нужны хорошие навыки сварочных работ, чтобы осуществлять герметичную стыковку. Тем не менее, некоторые домовладельцы по сей день используют стальные трубопроводы, когда устраивают автономное отопление дома.

Медные или нержавеющие трубы – отличный выбор, только больно уж дорогой. Это надежные и долговечные материалы, не боящиеся повышенного давления и температуры, так что при наличии средств эти изделия однозначно рекомендованы к применению. Медь стыкуется посредством пайки, что тоже требует кое-каких навыков, а нержавейка – с помощью разборных или прессовых фитингов. Предпочтение следует отдавать последним, особенно при скрытой прокладке.

Совет. Для обвязки котлов и прокладки магистралей в пределах котельной лучше всего использовать любой вид металлических труб.

Дешевле всего вам обойдется отопление из полипропилена. Из всех видов ППР труб надо выбирать те, что армированы алюминиевой фольгой либо стекловолокном. Низкая цена материала – единственный их плюс, поскольку монтаж отопления из полипропиленовых труб – дело достаточно сложное и ответственное. Да и по внешнему виду полипропилен проигрывает остальным пластмассовым изделиям.

Стыки трубопроводов ППР с фитингами осуществляются пайкой, причем проверить их качество не представляется возможным. Когда при пайке прогрев был недостаточен, соединение обязательно потечет впоследствии, если же его перегреть, то расплывшийся полимер наполовину перекроет проходное сечение. Причем увидеть это во время сборки не удастся, огрехи дадут знать о себе позже, при эксплуатации. Второй существенный недостаток – большое удлинение материала во время нагрева. Чтобы избежать «сабельных» изгибов, трубу надо крепить на подвижных опорах, а между концами магистрали и стеной оставлять просвет.

Рекомендация. Не стоит замоноличивать изделия из полипропилена в стяжку пола или стробах стен. Особенно это касается мест соединения труб.

Куда проще сделать своими руками отопление из полиэтиленовых или металлопластиковых труб. Хотя цена этих материалов выше, чем полипропилена. Для новичка они наиболее удобны, так как стыки здесь выполняются достаточно просто. Трубопроводы можно закладывать в стяжку или стену, но с одним условием: соединения должны быть сделаны на прессовых фитингах, а не разборных.

Металлопластик и полиэтилен используется как для открытой прокладки магистралей, так и скрытой за любыми экранами, а также при устройстве водяных теплых полов. Недостаток труб из материала PEX – в его стремлении вернуться в первоначальное состояние, отчего проложенный коллектор отопления может выглядеть слегка волнистым. Полиэтилен PE-RT и металлопластик такой «памяти» не имеют и спокойно изгибаются как вам нужно. Подробнее о выборе труб рассказано в видеоролике:

Рекомендации по выбору и подключению радиаторов

Обычный домовладелец, зайдя в магазин отопительной техники и увидев там широчайший выбор различных радиаторов, может сделать вывод, что подобрать батареи для своего дома не так-то легко. Но это первое впечатление, на самом деле их разновидностей не так уж много:

• алюминиевые;
• биметаллические;
• стальные панельные и трубчатые;
• чугунные.

Примечание. Есть еще дизайнерские приборы водяного отопления самых разнообразных видов, но они дороги и заслуживают отдельного подробного описания.

Секционные батареи из алюминиевого сплава имеют наилучшие показатели теплоотдачи, недалеко от них ушли и биметаллические обогреватели. Разница меж теми и другими в том, что первые сделаны целиком из сплава, а вторые имеют внутри трубчатый стальной каркас. Это сделано с целью использования приборов в централизованных системах теплоснабжения высотных домов, где давление может быть довольно высоким. Поэтому устанавливать биметаллические радиаторы в частном коттедже не имеет смысла вообще.

Следует отметить, что монтаж отопления в частном доме выйдет дешевле, если приобрести стальные панельные радиаторы. Да, их показатели теплоотдачи меньше, чем у алюминиевых, но на практике вы вряд ли ощутите разницу. Что касается надежности и долговечности, то приборы успешно прослужат вам не менее 20 лет, а то и более. В свою очередь, трубчатые батареи стоят значительно дороже, в этом отношении они ближе к дизайнерским.

Стальные и алюминиевые приборы отопления объединяет одно полезное качество: они хорошо поддаются автоматическому регулированию с помощью термостатических вентилей. Чего не скажешь о массивных чугунных батареях, на которые ставить такие вентили бессмысленно. Все из-за способности чугуна долго нагреваться, а затем какое-то время сохранять тепло. Также из-за этого снижена скорость прогрева помещений.

Если затрагивать вопрос эстетики внешнего вида, то предлагающиеся ныне чугунные ретро-радиаторы гораздо красивее любых других батарей. Но и стоят они баснословных денег, а недорогие «гармошки» советского образца МС-140 подойдут разве что для дачного одноэтажного дома. Из вышесказанного напрашивается вывод:

Для частного дома покупайте те приборы отопления, которые вам нравятся больше всего и устраивают по стоимости. Просто учтите их особенности и верно подберите по размерам и тепловой мощности.

Подбор по мощности и способы подключения радиаторов

Подбор количества секций или размер панельного радиатора осуществляется по количеству тепла, потребного для обогрева помещения. Это значение мы уже определили в самом начале, остается раскрыть парочку нюансов. Дело в том, что теплоотдачу секции производитель указывает для разницы температур теплоносителя и воздуха комнаты, равной 70 °С. Для этого вода в батарее должна прогреваться минимум до 90 °С, что случается весьма редко.

Получается, что реальная тепловая мощность прибора будет существенно ниже указанной в паспорте, ведь обычно температура в котле поддерживается на уровне 60—70 °С в самые холодные дни. Соответственно, для надлежащего обогрева помещений требуется установка радиаторов, имеющих не менее чем полуторный запас по теплоотдаче. Например, когда для комнаты нужно 2 кВт теплоты, вы должны взять приборы отопления мощностью не менее 2 х 1.5 = 3 кВт.

В помещении батареи ставятся в местах наибольших тепловых потерь – под окнами или у глухих наружных стен. При этом подключение к магистралям можно осуществить несколькими способами:

• боковое одностороннее;
• диагональное разностороннее;
• нижнее – при наличии у радиатора соответствующих патрубков.

Боковое присоединение прибора с одной стороны чаще всего применяется при его подключении к стоякам, а диагональное – к горизонтально проложенным магистралям. Эти 2 способа позволяют эффективно использовать всю поверхность батареи, что будет нагреваться равномерно.

Когда монтируется однотрубная система отопления, то используется и нижнее разностороннее подсоединение. Но тогда эффективность прибора снижается, а значит, и теплоотдача. Разница в прогреве поверхности проиллюстрирована на рисунке:

Существуют модели радиаторов, где конструкцией предусмотрено присоединение патрубков снизу. Такие приборы имеют внутреннюю разводку и по факту в них реализована односторонняя боковая схема. Это хорошо видно на рисунке, где батарея показана в разрезе.

Много полезной информации по вопросу выбора отопительных приборов можно узнать, просмотрев видео:

Ошибки при проектировании отопления

Как известно, ошибки в прикидках системы отопления «на глазок» не носят критического характера в подавляющем большинстве случаев. Возможны небольшой перерасход средств или несбалансированность системы.

Но чаще, к примеру, газовый котел «обычной» для данного дома мощности, гонит своим встроенным насосом со стандартной скоростью воду по трубам «типичного» сечения, на «стандартные » для данных комнат радиаторы, которые расположены «как положено» и подсоединены по «типовой» параллельной двухтрубке.

И ничего особенного в этом нет – в итоге отличная система и работает как положено. А то что, к примеру были излишние затраты на мощность радиаторов, которая на 30% больше чем нужно, то это уже мало кого интересует вообще…

В прикидках «на глазок» упущением будет недобрать мощности. Вот тогда будут проблемы — котел работает на пределе, в помещении холодно, придется все переделывать. Но проблема недобора мощности, возможно, решается утепление здания.

5 типичных ошибок во время монтажа

Конечно же, выполняя монтаж системы отопления, можно допустить гораздо больше пяти огрехов, но мы выделим 5 наиболее вопиющих, могущих привести к плачевным последствиям. Вот они:

• неправильный выбор источника тепла;
• ошибки в обвязке теплогенератора;
• неверно выбранная система отопления;
• небрежный монтаж самих трубопроводов и арматуры;
• неправильная установка и подключение приборов отопления.

Котел недостаточной мощности – одна из типичных ошибок. Она допускается при подборе агрегата, призванного не только обогревать помещения, но и готовить воду на нужды ГВС. Если не учесть дополнительную мощность, необходимую для нагрева воды, теплогенератор не будет справляться со своими функциями. В результате теплоноситель в батареях и вода в системе ГВС не нагреется до нужной температуры.

Детали обвязки котла играют не только функциональную роль, но и служат целям безопасности. Например, установка насоса рекомендуется на обратном трубопроводе перед самым теплогенератором, вдобавок на байпасной линии. Причем вал насоса должен находиться в горизонтальном положении. Другая ошибка – установка крана на участке между котлом и группой безопасности, это делать категорически недопустимо.

Важно. При подключении твердотопливного котла нельзя ставить насос перед трехходовым клапаном, а только после него (по ходу теплоносителя).

Расширительный бак берется объемом 10% от общего количества воды в системе. При открытой схеме он ставится в самой верхней точке, при закрытой – на обратном трубопроводе, перед насосом. Между ними должен располагаться грязевик, смонтированный в горизонтальном положении пробкой вниз. Настенный котел присоединяется к трубопроводам посредством американок.

Когда система отопления выбрана неверно, вы рискуете переплатить за материалы и монтаж, а потом понести дополнительные затраты, чтобы довести ее до ума. Чаще всего ошибки встречаются при устройстве однотрубных систем, когда на одну ветвь пытаются «навесить» более 5 радиаторов, которые потом не греют. К огрехам при монтаже системы относится несоблюдение уклонов, некачественные соединения и установка не той арматуры.

Например, на входе в радиатор ставится термостатический вентиль либо обычный шаровой кран, а на выходе – балансировочный вентиль для настройки системы отопления. Если же производится монтаж труб к радиаторам в полу или стенах, то их надо обязательно утеплить, чтобы теплоноситель не остывал по дороге. При стыковке полипропиленовых труб надо скрупулезно придерживаться времени нагрева паяльником, чтобы соединение вышло надежным.

Утеплить здание заранее

Прежде чем пытаться заниматься отоплением, нужно хотя бы в общих чертах определить как здание утеплено и сколько оно теряет энергии. Например, по самой грубой шкале:

• утеплено в соответствии с нормативом, теплопотери минимальны;
• утеплено почти нормально;
• слегка утеплено, например, имеются стены из пенобетона и пластиковые окна, а остальное не утеплено;
• совсем не утепленное.

Определиться с утепленностью здания не сложно, определяя приблизительно сопротивление теплопередаче каждой ограждающей конструкции и сравнивая их значение с нормативным требованием СНиП 23-02-2003 «ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ». Это заменит собой основу теплового расчета. Примерное сопротивление теплопередачи очень просто рассчитать по виду материала и его толщине.

После вывода о степени утеплении здания можно принимать решение о том, каким же способом сделать температуру в комнатах приемлемой – утеплять дальше или монтировать мощнее отопление.

Фото схем для монтажа отопления

• 
  Самодельные котлы отопления — лучшие проекты и пошаговый мастер-класс постройки отопительных котлов своими руками (135 фото)
• 
  Ремонт теплообменников — эксплуатация, обслуживание, съем, монтаж и замена водоснабжения (120 фото и видео)
• 
  Смесительный узел для отопления — виды, назначение, подключение и применение в системе отопления (80 фото)

Советы

Так как с каждым годом застройщики предъявляют все новые требования, то обойти стороной вопрос проектирования отопительной системы маловероятно. Многие предпочитают такую ответственную работу предоставить специалистам. К тому же, если все работы делаются одной организацией, то и проектировка, и подбор материалов, и монтажные работы порадуют застройщика своим качеством. Но можно сделать все и своими руками.

Для начала нужно разработать несколько проектов системы отопления. Затем, рассмотрев их, нужно сделать выбор. После этого необходимо разработать смету и произвести расчет. При помощи проекта отопления делаются схемы монтажных работ. Параллельно необходимо составить список нужных комплектующих, а также всего оборудования.

Проект системы отопления должен включать в себя такие документы:

• все исходные данные, сделанные в виде таблицы;
• эскизы схем;
• договор;
• технические характеристики;
• специфику оборудования;
• необходимые материалы;
• разработанные рекомендации по обвязке отопления;
• подключение к электрическим сетям.

Изучив все правила проектирования системы отопления, можно с уверенностью приступать к монтажным работам, не боясь за последствия. Как видно с вышесказанного, можно осуществить данную процедуру своими руками. Если правильно сделать все расчеты и закупить нужные приборы, то получится успешно спроектировать систему отопления и использовать ее в холодное время года.

Отопление в частном доме: классификация схем, энергоносителей и оборудования. Их особенности, преимущества и рекомендации

Система отопления является важной инженерно-технической сетью, она критически важна для жизнедеятельности наших соотечественников, так как зимой в наших широтах бушуют морозы, поэтому отопление в частном доме должно быть сделано на “отлично”. В этой статье мы рассмотрим все существующие варианты обогрева частных домов, их достоинства и особенности. Приведенная ниже информация поможет вам понять, какое отопление лучше для частного дома именно в вашем случае, а также избежать распространенных ошибок.

Содержание

• 1. Виды тепло- и энергоносителей для систем отопления в частном доме
• 2. Электрическое отопление частного дома
• 3. Газовое отопление частного дома
• 4. Воздушное отопление дома
• 5. Различия индивидуального обогрева от централизованного
• 6. Заключение

Виды тепло- и энергоносителей для систем отопления в частном доме

• Электрическим.
• Газовым.

• Водяным.
• Воздушным.

Каждую из систем отопления подробно разберем в следующих разделах.

Классификация и особенности водяного отопления с газовыми или электрическими котлами

1. Естественной (природной). Она возникает вследствие разницы температур и плотности теплоносителя в подающем трубопроводе и обратном. Горячие массы воды стремятся вверх, в то время как холодные – вниз. Нужно сказать, что такой метод циркуляции в наше время не имеет должной популярности. Объясняется это его недостатками, такими как медленный разогрев теплоносителя, а также требовательность к уклонам трубопроводов. Если на каком-либо участке будет малейший контруклон, то циркуляция рабочей среды будет невозможна. В таком случае подключение новых приборов отопления (например, при достройке помещений) практически исключена, так как будет нарушаться гидравлический баланс. Особых проблем доставляет пользователям естественных систем циркуляции воздух, который скапливается в трубопроводах и нарушает циркуляцию.
2. Принудительной. Предполагает использование насосного оборудования. Этот вид считается современным, так как использование циркуляционного насоса решает все возможные проблемы, которые присущи предыдущему виду. Монтаж отопления в частном доме возможен даже своими руками, потому что не нужно соблюдать уклоны трубопроводов.

Система отопления может быть открытой и закрытой. В первом случае используется открытый расширительный бак, во втором – закрытый. Открытый тип является пережитком прошлого и применялся при использовании естественной циркуляции. Открытые расширительные баки плохи тем, что они позволяют теплоносителю контактировать с окружающей средой.

Не все материалы это приветствуют, потому что это приводит к коррозионным процессам.

• Однотрубную. В таком случае отопительные приборы подключены последовательно один за другим. Такая схема великолепно подойдет для одноэтажного дома.
• Двухтрубную. Характеризуется наличием двух магистралей – подающей и обратной. Подключение каждого радиатора в ней индивидуально. Есть варианты, при которых оба трубопровода располагаются наверху, внизу, либо подающий наверху, а обратный – внизу. Двухтрубная схема отопления частного дома – идеальный вариант для построек с двумя и более этажами.

• Чугунные. Это старая добрая классика, которая нам известна еще со времен советского союза. Яркими ее представителями являются чугунные секционные радиаторы МС140. Они характеризуются низкой стоимостью, неприхотливостью к качеству теплоносителя, а также долговечностью. Но к недостаткам относится их низкая инерционность, которая не позволяет качественно выполнять регулировку температуры в помещении.
• Алюминиевые. Обладают высокой ценой и великолепной тепловой отдачей. Не рекомендуется их использование с металлическими трубопроводами, потому что это может привести к окислительным реакциям и уменьшению срока их эксплуатации.
• Стальные. На втором месте в ценовой категории после чугунных. Их существует большое множество: панельные (штампованные), трубчатые и секционные. Категорически не допускается их использование в открытых системах отопления, так как они быстро поддаются коррозии.
• Биметаллические. Являются золотой серединой по соотношению цены и качества. Исходя из названия, можно догадаться, что они выпускаются из двух видов металлов, для этого используется сталь и алюминий. Из стали создается внутренний сердечник, который находится в алюминиевом кожухе. Такой симбиоз позволяет их использовать в системах с большим давлением и добиваться высокой теплоотдачи. Также биметаллические радиаторы не боятся гидравлических ударов.

Электрическое отопление частного дома

В большинстве случаев электрическое отопление в частном доме устанавливают тогда, когда нет подключения к газовой сети, а также в качестве резервного вида.

1. Системы отопления с электрокотлами.
2. Инфракрасный обогрев. .
3. Индукционное отопление.

Давайте рассмотрим более подробно каждый из этих пунктов.

Отопление электрическими котлами

• Электродными. Принцип работы заключается в пропуске электрического тока через воду между двумя электродами. За счет этого происходит нагрев жидкости.
• С ТЭНами. В корпус для нагрева рабочей среды устанавливается несколько ТЭНов, в зависимости от режима работы, могут работать несколько или все сразу.

Электрические источники теплоты характеризуются широким выбором мощностей, что позволяет их использовать как для обогрева небольших коттеджей, так и больших загородных домов. В зависимости от мощности, они изготовляются однофазными (220В) и трехфазными (380В). Подключение их незамысловато и позволяет провести отопление своими руками.

• Небольшие размеры.
• Легкость монтажа и управления.
• Эффективное регулирование температуры.
• Есть возможность подключения наружных датчиков температуры.
• Тихая работа и высокий КПД.
• Экологическая безопасность.
• Доступная цена.

• Большие счета за электричество.
• Срок использования ТЭНа составляет пару лет, затем он покрывается накипью и выходит из строя.
• Монтаж системы отопления с электрическим котлом требует качественной проводки, которая должна быть подобрана с необходимым запасом.
• Требовательность к параметрам сети. Если у вас «скачет» напряжение, то такие источники теплоты будут работать некачественно или вообще не будут.

Инфракрасный обогрев

Инфракрасное отопление частного дома получило популярность относительно недавно, но за это время себя хорошо зарекомендовало. Заключается принцип работы этого метода в том, что электрическая энергия преобразовывается благодаря кварцевым излучателям в инфракрасные лучи. Отличием этого способа является нагрев предметов, а не воздушных масс.

Согласитесь, что в районе шкафов с вещами или книгами вам не особо нужен обогрев, но зато без него не обойтись возле дивана или компьютерного стола. Приборы инфракрасного отопления изготавливаются в напольном варианте, стеновом, а также подвесном.

К преимуществам можно отнести экономичность, которая по сравнению с применением электрокотлов – на треть меньше. К тому же инфракрасное отопление частного дома можно создать своими руками при наличии минимальных познаний в электротехнике.

Недостатком является разница температуры в различных зонах помещения, что не всегда позволяет чувствовать себя комфортно. Подключение “теплого” пола

Электрический «теплый пол»

Такая система отопления частного дома имеет вид тонких кабелей, которые установлены в пол. При прохождении электрического тока по ним, выделяется тепло, которое нагревает окружающие предметы и сам пол. Укладываться нагревательный элемент может по-разному: полосами, зигзагами, волнами и пр.

Система “теплый пол” может устанавливаться в стяжку или под напольное покрытие для различных типов помещений. В целях экономии можно покрывать не всю площадь комнаты, а только необходимые пространства. К источнику питания – электросети, подключается с помощью электронного регулятора. Он задает необходимый режим обогрева и, при достижении заданной температуры, отключает обогрев.

• Быстрый и понятный монтаж.
• Долговечность.
• Возможность зонального обогрева.
• Скрытая установка, «дружит» со всеми напольными покрытиями.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость электроэнергии и требовательность к параметрам сети.

Индукционное отопление

Индукционное отопление в частном доме со временем становится все более популярным. Изначально такие источники тепла подтвердили свою состоятельность на промышленных объектах, но со временем стали использоваться и при индивидуальном обогреве.

Принцип работы основывается на электромагнитном поле, которое возникает вследствие пропуска электрического тока через катушку. Внутри нее располагается металлическая труба, которая нагревается за счет контакта с электромагнитным полем. Через нее пропускается теплоноситель, который нагревается и уходит в систему теплоснабжения.

Индукционное отопление можно создать своими руками, оно не сложнее обычного электрического. Но особое внимание нужно уделить правильному выбору мощности.

• Надежность. Если установлена качественная автоматика, то может работать в полностью автономном режиме весь отопительный сезон.
• Работает с множеством теплоносителей. Это может быть вода, масло и пр.
• КПД более 90% в зависимости от модели.
• Длительный термин использования. При правильной эксплуатации может достигать трети века.
• Легкая установка и неприхотливое обслуживание.

• Высокая стоимость.
• Некоторые модели при эксплуатации сильно шумят.

Газовый счетчик

Газовое отопление частного дома

Газ – это наиболее экономически выгодный энергоноситель, даже несмотря на его высокую стоимость. Он обладает высокой калорийностью, что позволяет за условно один и тот же объем топлива, например, газа или угля, получить большее количество теплоты. В теплоэнергетике этот показатель называется энтальпией.

Выполняется монтаж отопления на газу в соответствии со СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» от 26 июня 2003г, а также СП 89.13330.2012 «Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76».

Все работы должны проводиться по ранее согласованному плану с компанией-поставщиком газа. Подключение источника теплоты выполняется в присутствии представителей поставщика или их силами.

Особое внимание уделите выбору котла, так как на рынке представлено множество моделей, как от отечественных, так и заграничных компаний. Если вы нуждаетесь в отоплении, то для вас подойдет одноконтурный котел, но если нужна и горячая вода для бытового применения, то двухконтурный источник теплоты вам в помощь.

• Большой выбор оборудования, как по мощности, так и по функциям.
• Надежность в работе. Устройство газового котла настолько простое, что вероятность его выхода из строя в отопительный период маловероятно, но это при условии периодических осмотров.
• Качественная регулировка. Именно этот пункт во многих случаях является основополагающим. Системы автоматики, применяемые в современном газовом оборудовании, позволяют выполнять обогрев дома без вмешательства человека. Владельцу потребуется только выставить параметры температуры.
• Компактность. В продаже есть множество настенных и напольных моделей.
• Длительный срок использования.

• Зависимость от компании поставщика газа.
• Установка должна выполняться в соответствии с разработанной документацией и по согласованию с поставщиком.
• Необходим периодический осмотр котла и вентиляционной системы.

Выбор теплоносителя

1. Воду. Является наиболее актуальной рабочей средой и используется в 90% всех систем отопления. Она имеет великолепные характеристики, такие как вязкость и теплопередача, а также отличается экологической чистотой. Немаловажным фактом является и ее дешевизна. К недостаткам можно отнести низкую температуру замерзания и появление накипи.
2. Этиленгликоль. Является антифризом на основе этиленгликоля и относится к среднеценовой категории. Неоспоримым преимуществом является низкая температура замерзания (-600С), что позволяет его использовать в загородных домах, где обогрев периодический. Также его применение не оставляет накипи на внутренних поверхностях оборудования и трубопроводов. Но несмотря на это, этиленгликоль не получил широкого распространения из-за своей высокой токсичности.
3. Пропиленгликоль. Как и предыдущий теплоноситель является антифризом и обладает великолепными характеристиками. Он замерзает при температурах больше -700С, а также имеет низкую химическую активность. В отличие от этиленгликоля он полностью безопасен для здоровья людей и может использоваться в жилых домах. Его доля составляет немного меньше 10% от общего количества теплоносителей. К недостаткам можно отнести его высокую стоимость.

Наши соотечественники предпочитают водяное отопление из-за его неоспоримых достоинств. В случае ремонтных работ вода сливается через дренажные устройства в канализацию, а после устранения неполадок заполняется снова. По желанию может применяться водоподготовительная установка.

Она удаляет соединения кальция и магния из воды путем их замещения катионами натрия или аммония. Вследствие этого вода становится более высокого качества и в процессе эксплуатации не возникает накипи. По факту многие владельцы частных домов предпочитают экономить на этом оборудовании.

Паровое отопление

Что касается парового отопления, то его использование для жилого фонда категорически запрещено. Это связано с его недостатками, которые будут рассмотрены ниже. В качестве генератора теплоты используется паровой котел, который нагревает воду до закипания.

Пар является теплоносителем, который выполняет функцию обогрева. Паровое отопление будет неплохим решением для складов, сараев, гаражей.

• Улучшенная теплоотдача отопительных приборов, благодаря высокой эффективности пара по сравнению с водой.
• Быстрый прогрев помещений.
• Простота запуска даже после длительного простоя.

• Короткие термины использования.
• Проблематичность регулировки и как итог неравномерный обогрев дома.
• Шумность в работе.
• Высокая температура на поверхности труб и радиаторов, которая приводит к ожогам при касании.

Монтаж отопления в частном доме с теплоносителем паром запрещается следующей нормативно-правовой документацией: СНиП 41-01-2003 и СНиП II-35-76. Нагреватель воды

Система «теплый пол» с жидким теплоносителем

Может использоваться как дополнение к стандартному отоплению или в качестве самостоятельного обогрева. В качестве теплоносителя может использоваться любой, который описан в разделе «Выбор теплоносителя». Система «теплый пол» работает в паре с котлом, который выполняет нагревательную функцию. Подсоединяться к нему она может напрямую или через коллектор.

• Возможность совместного использования со стандартным обогревом.
• Возможность зонального обогрева.
• Длительный срок эксплуатации.
• Качественное регулирование.

Недостаток один – большое гидравлическое сопротивление из-за специфики монтажа змейкой, что влечёт за собой покупку более мощного циркуляционного насоса. Сделать такое отопление своими руками в частном доме не составит особых проблем.

Пример упрощенного расчета водяной системы отопления

Для точных расчетов необходимо высчитывать теплопроводность ограждающих конструкций, она будет зависеть от материалов, из которых они сделаны. Это непростая задача для неспециалиста, поэтому есть возможность пользоваться усредненными данными, которые дают более-менее точные результаты. Поэтому разберем простой вариант расчета котла и количества секций радиаторов.

Например, нам необходимо вычислить требуемую мощность котла для дома с площадью 200м2. Для этого воспользуемся формулой Q=(S×M)÷Qu, где Q – мощность котла, Qu – мощность на 100м2, равна 10кВт (устанавливается СНиПом 41-01-2003),S – площадь дома, M – коэффициент зависящий от местности, в средней полосе равен 1,5. Получаем Q=(200×1,5)÷10=30 кВт. К этому результату можно добавить 10% запас мощности. В итоге для покупки потребуется отопительный котел с мощностью не менее чем 33 кВт.

Теперь перейдем к подсчету количества секций батарей. Для расчета нам нужно обязательно знать тепловую мощность одной секции, в среднем она равна 200Вт в зависимости от вида. Это число и возьмем. Соблюдая условие, что Qu равно 10кВт на 100м2, получаем: N=200м2÷100Втм2=2м2.

То есть одна секция отопительного прибора может обогреть 2 квадратных метра площади. Так как общая площадь дома равна 200м2, то нам потребуется 100 штук секций. Распределяться они будут в зависимости от габаритов комнат, при условии 2м2 на одну секцию. Установка радиатора

Процесс монтажа системы отопления

• Изготовляется бетонное основание для напольного источника теплоты, если эта модель настенная, то крепятся кронштейны. Чаще всего это происходит в подвальном помещении или кладовке. Единственное условие – отсутствие высокой влажности. К месту монтажа должны подходить электрические коммуникации, которые нужны для систем автоматики.
• Продумать местонахождение дренажа для слива теплоносителя при необходимости проведения ремонтных работ.
• Установка отопительных приборов в каждой комнате. Важное условие – расстояние от подоконника до прибора и от пола до него должно быть не менее 100мм. Зазор от стены до батареи не менее 30мм. Это обеспечит наиболее качественную циркуляцию воздушных масс через прибор.
• Следующий этап – обвязка отопительных приборов и котла, установка запорной арматуры. В качестве труб лучше применять полипропиленовые аналоги. Они соединяются методом пайки и имеют длительный срок эксплуатации. Обвязка начинается от источника теплоты и идет к радиаторам. Не забудьте в самой высокой точке установить кран для спуска воздуха из системы, а в нижней дренажный вентиль.
• Для экономии топлива можно установить внешний датчик температуры, который соединяется с автоматикой котла или термостатические клапаны на каждом приборе. Так вы сможете регулировать температуру в своем доме. Лучше использовать датчик, но его настройкой должен заниматься специалист, так как многое зависит от количества комнат находящихся в тени или на солнце. Это делается для того, чтобы не получить недогрев в холодных комнатах и перегрев в теплых.
• На завершающем этапе система заполняется водой, если нет утечек, делается пробный розжиг котла. При повышении температуры теплоноситель имеет свойство расширяться и если есть слабые места на соединительных участках трубопроводов, то это сразу будет заметно.

Воздушное отопление дома

• Теплогенератора. Для этих целей может использоваться отопительный котел, работающий с помощью любого энергоносителя.
• Воздуховодов. Выполняют доставку теплого воздуха от теплогенератора в помещения.
• Приточного вентилятора. Выполняет перемещение воздушных масс.

Часть воздуха для функционирования оборудования может браться с улицы, а часть с помещений. Монтаж системы отопления этого типа лучше доверить профессионалам, потому что самостоятельная установка довольно трудоемка.

• Высокий КПД – до 90%.
• Не нужно тратиться на радиаторы.
• Возможность использовать совместно с кондиционированием.
• Хорошая регулируемость за счет низкой инерционности воздушных масс.

• Устанавливается во время строительства строений.
• Нуждается в периодическом наблюдении и обслуживании.

Печное отопление

Относится к воздушному отоплению, потому что обогрев происходит благодаря нагретым воздушным массам, которые циркулируют по каналам расположенным в стенах. Хорошо тем, что позволяет сделать отопление частного дома своими руками, при условии, что владелец недвижимости знаком хотя бы немного с кладкой кирпича.

Печь обычно изготовляется на дровах или угле и ее принято устанавливать посредине дома, так как в таком случае тепло будет передаваться еще и лучевым способом. Будет идеальным выбором для небольших построек, например, дач.

• Доступность.
• Возможность использовать твердый вид топлива – не надо связываться с компаниями поставщиками природного газа.
• Простота эксплуатации.
• Долговечность.

• Нужна периодическая очистка дымовых каналов, так как они засоряются.
• Затруднительность регулировки.
• Нуждается в присутствии человека для периодического подбрасывания топлива.
• Печное отопление может обогреть небольшое здание, так как нагретые воздушные массы медленно циркулируют.
• Неэкономичность.

Различия индивидуального обогрева от централизованного

1. Высокая эффективность. Ни для кого не секрет, что тепловые сети изношены более чем наполовину. Это приводит к перебоям в их работе, а также высоким тепловым потерям, которые порой составляют 70%. Только вдумайтесь в эту цифру, две трети тепла уходит в атмосферу, но мы за него платим. В системах отопления частных домов таких проблем нет.
2. Качественная регулировка. Вы можете быстро подстраиваться под температуру внешней среды, в то время как районной котельной это делать проблематично. За счет своевременной регулировки достигается хорошая экономия на энергоресурсах, порядка 20%. К тому же, если вас часто не бывает дома, вы можете задать режим работы на минимальном уровне, что позволит еще больше экономить. Также вы можете начинать отопительный сезон, когда необходимо именно вам.
3. Полная независимость от районной котельной. Вас перестанут интересовать проблемы перебоев в их услугах.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели все виды индивидуального отопления, их достоинства и недостатки. Какое отопление лучше для частного дома именно в вашем случае – решать вам, но желательно перед этим ознакомиться и с нормативной документацией. Вся информация в этой статье призвана помочь вам определиться с выбором.

Источник https://sled-udmproc.ru/otoplenie-chastnogo-doma-svoimi-rukami-shemy-sistem-otopleniya-montazh/

Источник https://stroitelstvoproektirovanie.com/otoplenie-v-chastnom-dome/

Источник

Источник