Водяное отопление частного дома – популярное, но довольно дорогостоящее удовольствие, ведь нужно купить трубы, радиаторы, котел и пр. Поэтому будем экономить на монтаже, и в этом вам поможет наша статья.
Почему водяной обогрев?
В качестве носителя выступает вода, а ее теплоемкость в 4000 раз больше, чем у воздуха, и относится она к наиболее дешевым и доступным ресурсам. Но есть, и не одна, ложка дегтя. Процесс монтажа к простым не отнесешь, а если планируете устанавливать газовый котел, то нужно соответствующее разрешение, план и т. д. Кроме того, проводить работы возможно только на этапе строительства. А если вам нужно организовать подогрев пола, то схема становится еще сложнее.
Еще такое отопление требует постоянного контроля. Если собрались оставить жилье на длительный период зимой, то носитель следует слить. Иначе при минусовой температуре он превратится в лед и попросту разорвет трубопровод. Все знают, что в воде содержатся различные примеси, способствующие коррозии металлических элементов, которые содержит любая система. А отложения солей на внутренней части труб препятствуют свободной течи и ухудшают теплоотдачу. И, наконец, если не установить специальный спусковой клапан, в системе могут возникнуть воздушные пробки. Они тоже значительно снижают эффективность.
Виды конструкций для обогрева дома
Отопление с водой в качестве носителя имеет очень простой принцип работы, а его конструкция состоит из трех основных узлов: нагревательный элемент (котел), трубопровод, по которому проходит жидкость, и радиаторы. Последние нагреваются и отдают тепло окружающей среде. Теплоноситель постепенно остывает и, пройдя круг по системе, возвращается обратно в котел, и цикл повторяется заново.
Регулировать микроклимат можно двумя способами. Первый – настроить котел на нужную температуру, второй – изменить расход теплоносителя в конкретном радиаторе с помощью специального крана. Они устанавливаются на входе каждой батареи. Кроме того, встречается автоматическая регулировка посредством термостата. Если в доме установлена двухтрубная система, тогда перед каждым краном или термостатом необходимо поставить байпас.
Еще системы делятся на естественные и принудительные. В первом случае отопление функционирует независимо от электроэнергии, да и сама конструкция предельно проста. Жидкость течет по трубам за счет разности температур без помощи какого-либо насоса. Горячая вода имеет меньшую плотность и вес, поэтому стремится вверх, а остыв, уплотняется и возвращается назад в нагреватель. Минусы:
- большое количество труб;
- диаметр трубопровода должен обеспечить естественную циркуляцию;
- невозможно использовать современные радиаторы с малым сечением.
В принудительных системах циркуляция теплоносителя происходит за счет работы насоса, а все излишки жидкости попадают в расширительный бак. Для контроля давления предусмотрен манометр. К достоинствам следует отнести небольшой расход теплоносителя. Также тут можно устанавливать трубы любого диаметра, в том числе и малого. Система отличается высокой эффективностью. Недостаток только один – зависимость насоса от электроэнергии.
Какой может быть разводка?
Мы уже знаем виды систем водяного отопления частных домов, но прежде чем рассматривать особенности монтажа своими руками, следует более подробно поговорить о схемах: обсудить, какие они бывают, в чем заключаются достоинства и недостатками каждого варианта. Разводка может быть верхней или нижней, горизонтальной и вертикальной, а также комбинированной.
Встречаются однотрубные системы, в которых отопительные приборы подключаются последовательно, и жидкость проходит каждый из них по очереди. Естественно, она постепенно охлаждается, и чтобы компенсировать эту разницу температур, следует в конце магистрали устанавливать резисторы с большим количеством секций. В двухтрубных системах приборы подключаются к стояку параллельно. Достоинства – быстрая регулировка температуры и более равномерный нагрев жилья. Для коллекторного расположения труб характерно наличие двух соединенных трубопроводов (подающего и обратного). В этом случае возможен полный контроль всех батарей.
Внимания заслуживает популярная в частных домах схема водяного отопления, включающая дополнительно обогрев пола, а делая монтаж такой системы своими руками, вы получаете очень ощутимую экономию. В этом случае радиаторы могут выступать в качестве основных обогревающих элементов либо дополнительных.
Если система теплого пола функционирует не во всем доме, а только на некоторых участках, то в каждом отдельном контуре необходимо установить термостатический клапан. Это устройство снижает температуру возвращающейся из системы жидкости. Термостатическая головка реагирует на температуру воды, и если она слишком горячая, то клапан перекрывается. Когда расположение теплого пола далеко от коллектора, следует отдавать предпочтение специальным клапанам. Их можно разместить в настенном боксе, а благодаря конструкционным особенностям их легко подключить. Также совместно устанавливается и клапан обезвоздушивания. Этот способ хорош, если площадь теплого пола не превышает 15 квадратов.
А вот когда дом отапливается в основном посредством пола с подогревом, а радиаторы выполняют лишь дополнительную роль, то система состоит из двух отдельных функционирующих узлов. Каждая подсистема должна оснащаться насосом. Чтобы снизить температуру теплоносителя под поверхностью пола, необходимо использовать трехходовой смесительный клапан. Это устройство еще и регулирует мощность обогрева. А за нагревом радиаторов следят установленные на них термостаты.
Монтаж и требования безопасности
В этом пункте мы рассмотрим, как провести водяное отопление своими руками.
Как сделать водяное отопление частного дома своими руками - пошаговая схема
Шаг 1: Проект
Для начала выбираем подходящую схему и отображаем ее на бумаге. Учитывайте площади комнат, положение радиаторов, трубопровода, их размеры и пр. Такая зарисовка поможет правильно вычислить количество расходных материалов. Специальные программы значительно упростят все расчеты.
Шаг 2: Комплектующие
Кратко рассмотрим, каким может быть котел, батареи и трубы. Виды отопительных агрегатов в зависимости от используемого топлива бывают газовые, электрические, и комбинированные. Фаворитом среди этих вариантов по праву можно назвать газовые устройства. Водяные котлы бывают с насосом (для принудительной схемы отопления частного дома) или без него (естественная циркуляция), причем оба типа вполне можно установить своими руками. Отлично себя зарекомендовал двухконтурный агрегат, обеспечивающий не только тепло в доме, но и горячую воду.
Радиаторы делятся на стальные, чугунные, биметаллические и алюминиевые.
Порадуют ценой, но в то же время они подвержены коррозии, а если планируете сливать теплоноситель, то эксплуатационный срок значительно сократится. Чугун, напротив, можно сказать, вечный материал. Он долго нагревается, но и держит тепло длительное время. Но большой вес, не слишком привлекательный внешний вид и высокая стоимость значительно снизили популярность этого материала. На смену чугунным батареям пришли алюминиевые. Их вид весьма привлекателен, они быстро нагреваются и устойчивы к коррозии. Однако алюминий не переносит резких перепадов давления. Биметаллические резисторы славятся отличной теплоотдачей, правда, антикоррозионные свойства остались такие как у алюминия.
Стальной трубопровод потерял былую славу из-за малого эксплуатационного срока. Его вытеснил современный полипропилен. Легкий монтаж, возможность создать "цельную" конструкцию, приемлемая стоимость и надежность – все это неоспоримые плюсы. Хорошие характеристики имеют еще и медные трубы, но их стоимость далеко не всем по карману.
Шаг 3: Котел
Водяное отопление в частном доме построено так, что носитель нагревается котлом. Эта схема самая оптимальная в отсутствие централизованного снабжения. Поэтому выбирая место, где установить котел, следует учитывать расположение ввода газопровода или наличие электропроводки. Если речь идет о твердотопливном агрегате, то нужно произвести дополнительный монтаж дымовой трубы. Если отдаете предпочтение естественной циркуляции теплоносителя, тогда отопительный агрегат расположите так, чтобы ввод обратки был как можно ниже. В этом случае идеально подойдет подвальное помещение.
Шаг 4: Монтаж радиаторов
Батареи размещают под окнами либо около дверных проемов. Конструкция крепления зависит от материала резисторов и количества секций. Чем тяжелее они будут, тем в более надежной фиксации нуждаются. Между батареями и подоконниками следует оставлять зазор не менее 10 см, до пола должно быть более 6 см. Установив на каждый элемент запорную арматуру, вы сможете регулировать количество теплоносителя в батареях, а воздушный клапан поможет избежать нежелательных пробок.
Шаг 5: Разводка
Котел будет отправной точкой для монтажа трубопровода. При этом следует придерживаться выбранной и зарисованной на бумаге схеме. Если трубы видны, то речь идет об открытой разводке. С одной стороны, страдает эстетическая сторона, а с другой, любая течь останется на виду, и чтобы заменить поврежденный элемент, не нужно разбирать короб. Трубопровод можно еще и спрятать, замуровать в стене, сделать обшивку из гипсокартона и т. д. На этом этапе проводят подключение батарей, дополнительного оборудования (насоса, фильтров, блока безопасности, расширительного бачка и пр.).
Что мы знаем об отоплении частного дома? , или вода – перед выбором следует рассчитать затраты на приобретение материалов, монтаж и последующее обслуживание. Если дом , нужно ежедневно поддерживать вручную комфортную температуру. Электричество достаточно затратно в эксплуатации. Для устройства водяного отопления необходимо приобретение всей разводки по дому, покупка и его монтаж. Но на этом основные затраты заканчиваются. Мы расскажем, как сделать экономное водяное отопление частного дома своими руками. Схемы монтажа многочисленны, поэтому в рамках данного обзора постараемся рассмотреть наиболее популярные из них.
Любая система отопления имеет достоинства и некоторые особенности, с которыми нужно ознакомиться заранее, чтобы в дальнейшем не возникло внештатных ситуаций.
К положительным моментам можно отнести:
- вся разводка по дому сводится в одно место и подсоединяется к котлу. Это намного удобнее, чем устанавливать или в каждом помещении;
- умеренная температура теплоносителя. При максимальной возможности 100°C, температура не превышает +60°C, в системе водяных полов — не выше +40°C. Это препятствует подгоранию пыли и возникновению ожогов при контакте, обогрев помещений мягкий и комфортный.
К особенностям водяного отопления в частном доме можно отнести:
- предварительный монтаж всей трубной разводки, что увеличивает стоимость ресурса;
- риск замерзания теплоносителя в случае нерегулярного или сезонного использования. Нужно либо сливать воду на время отсутствия жильцов, либо поддерживать обогрев все холодное время, либо заливать ;
- риск протечек.
Теплоноситель и его свойства
Идеального теплоносителя не существует. У каждого варианта есть допустимый диапазон температурного режима и технические параметры, при нарушении которых можно испортить систему отопления. Замена оборудования будет весьма затратна.
Основные характеристики теплоносителя, которые нужно учитывать при выборе:
- температурный режим;
- вязкость;
- антикоррозийные свойства;
- токсичность при нагревании.
Лучший теплоноситель – это очищенная вода и антифриз.
Основные преимущества антифриза перед водой представлены в таблице. Особенно рекомендовано его применение в домах с сезонным или периодическим проживанием.
| Теплоноситель | t замерзания, °С | Вязкость, мм²/с при 40°С | Пожароопасность, критическая температура, °С |
| Очищенная вода | 0 | 0,9 | да |
| Промышленные масла | -15 (-18) | 10÷40 | 140÷190 |
| Солевые составы | -55 | 1 | нет |
| Спиртовые составы | -40 | 0,7 | да |
| Антифриз | -40 | 3,1 | нет |
На время отъезда его сливать из системы не нужно. По возвращении просто включить котел. Если температура упадет ниже предельной границы, состав превратится в вязкую жидкость – гель, при этом его физические характеристики не изменятся. После того как температура поднимется до требуемой отметки, он снова приобретет жидкую форму с сохранением первоначального объема.
Это следует знать! Срок эксплуатации антифриза – не менее 5 лет. На одной заливке система может работать до десяти сезонов отопления.
Специальное средство для системы — антифриз
Несмотря на все достоинства антифриза, многие делают свой выбор в пользу воды. Она безопасна, в ней нет химических примесей, особенно, если вырыта своя . Единственный негативный момент – минеральные соли в составе, которые вызывают коррозию. Для ее предупреждения можно использовать кипяченую или талую воду. Или в качестве альтернативы, применять систему .
Нормы и требования к водяному автономному отоплению
Основные требования разработаны в строительных нормах и правилах.
- температура жидкости в трубах не должна быть выше +90°С;
- оптимальный температурный режим должен быть в пределах +60÷80°С;
- при открытом монтаже водяного отопления, необходимо крепление труб при помощи клипс, хомутов или устройство металлических каналов;
- скрытый монтаж допускается выполнять в штробы, каналы, плинтусы. Можно закрыть экранами;
- при необходимости нужно выполнить теплоизоляцию труб, которые будут проходить по неотапливаемому помещению.
Особенности водяной отопительной системы
Принцип функционирования водяной отопительной системы построен на физических законах. Подогретый теплоноситель поднимается, охлажденный – спускается. Иными словами, лучшая циркуляция жидкости в системе отопления будет при большой температурной разнице выхода и возврата теплоносителя. Оптимальная разница 25°.
Чтобы знать, как правильно сделать отопление в частном доме, необходимо ознакомиться со следующими правилами.
- Установка котла должна быть выполнена на 2 метра ниже уровня трубной системы и батарей, в самой нижней точке отопительного контура;
- При необходимости следует провести теплоизоляцию стояка, по которому жидкость поднимается в помещения;
- при естественном циркуляции теплоносителя длина труб должна быть менее 30 метров;
- для одноэтажного строения с естественным движением теплоносителя необходимо выполнить обратку с уклоном;
- для многоэтажных строений необходимо устанавливать дополнительно насосное оборудование.
Основные элементы системы
Система отопления состоит из котла, батарей и трубопровода. При монтаже необходимо установить группы безопасности, регулирующие и запорные элементы, узлы воздуховыпускные и дренажно-спускные устройства. Для эффективного обогрева верхних этажей дома нужно устанавливать .
Котел
От него зависит функциональность и экономичность обогрева дома. Принцип его работы основан на подогреве теплоносителя во время прохождения по нагревательному контуру. Горячие потоки направляются по трубной разводке, обогревая все помещения в зоне прохождения.
Производители предлагают оборудование, которое работает на разных видах топлива.
Классификация котлов:
| Газовые | Газ – самое доступное топливо, особенно если есть возможность подключиться к газопроводу. Установка допустима только газовыми службами. |
| Электрические | Могут применяться в качестве основного прибора или резервного. Специалисты советуют устанавливать котлы, которые работают на разных видах топлива. К достоинствам можно отнести доступную цену котла, к недостаткам – высокую стоимость электроэнергии. Установка оправдает себя только в небольших 2÷3 комнатных домах, которые хорошо утеплены. |
| На твердом топливе | При эксплуатации необходимо периодически закладывать топливо. Для угля время закладки составляет 8 часов, для дров – 5 часов. с циклом горения до 5 суток стоят значительно дороже. |
| На дизельном топливе | Это прекрасная альтернатива газовому оборудованию. Можно подобрать модель с дополнительным газовым топливом. Дизельное оборудование имеет существенный минус – шумную работу. Кроме того, емкость с топливом должна быть защищена от возгорания. |
Статья по теме:
В чем их преимущества и недостатки, каков принцип работы, на что необходимо обратить внимание при выборе, обзор лучших производителей и моделей, изготовление своими руками — читайте в нашем материале.
Трубы
- Срок эксплуатации металлических изделий не очень большой. Есть вероятность коррозии. Монтаж осуществляется на резьбовые соединения;
- полимерные трубы более надежны, они доступны в цене. Можно выполнить монтаж отопления своими руками, сложности он не вызовет. Срок эксплуатации – до 50 лет;
- металлопластиковые трубы состоят из алюминия и пластика. Сбор элементов выполняется прессовыми или резьбовыми соединениями. Один минус трубопровода – под воздействием повышенных температур или при температурных скачках есть вероятность трещинообразования;
- медь – самый дорогостоящий трубопровод. Медная разводка обладает повышенной надежностью и долговечностью. Соединение участков выполняется при помощи пайки.
Радиаторы
К негативным особенностям системы относят необходимость установки арматуры на трубы. Она выступает для защиты от аварийных ситуаций, связанных с повышенным напором теплоносителя. Кроме того, нужно установить с двух сторон циркуляционного насосного оборудования предохранительные клапаны.
Водяное отопление частного дома своими руками, схемы и особенности монтажа
Перед монтажом отопления следует самостоятельно выполнить расчеты, разобраться во всех тонкостях устройства. И уже после этого закупать материалы под выбранную систему и приступать к монтажу.
Организация система однотрубного отопления частного дома своими руками
Для одноэтажного дома трубная разводка выполняется от котла по всей площади дома, подключение батарей производится последовательно. Соответственно, отдаленные помещения будут обогреваться меньше.
Это следует знать! Нельзя предусмотреть подачу теплоносителя к конкретному устройству. Если нужно выполнить ремонтные работы радиатора, прекращается подача тепла во всем доме.
Систему однотрубного отопления можно провести самостоятельно, схема и порядок монтажа сложности не вызовет.
Схема двухтрубной системы отопление в частном доме своими руками
Данная система позволяет устанавливать две трубы для подачи холодного и горячего теплоносителя с возможностью регулировки температуры на каждом приборе.В батарею входит и выходит своя труба. Второе название схемы – параллельная.
Монтаж такой системы требует большего вложения средств на приобретение арматуры и трубопровода. Однако и эффективность ее выше. Все батареи обогреваются с одинаковой температурой.
Двухтрубную схему целесообразно устанавливать в 2-х и более этажных домах. Основной ее плюс – возможность ремонта отдельного устройства без ущерба для всех остальных. Есть возможность регулировки температуры каждой батареи, что существенно снижает затраты на отопление.Можно выполнить монтаж отопления загородного дома своими руками, схема особых сложностей не вызовет.
Схема водяного отопления двухэтажного дома
Для отопления двухэтажного дома важно правильно рассчитать мощность системы с учетом площадей всех помещений и подобрать производительность котла и насоса. Их параметров должно хватить для отопления всего дома. При этом важными характеристиками являются потери давления и расход жидкости.
Коллекторная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией
Это самая сложная из всех систем. Подогретый теплоноситель направляется на коллекторы, которые затем распределяют его к батареям. Есть возможность регулирования температуры не только на каждом контуре, но и на каждом радиаторе. Для этого нужно установить необходимое количество терморегулирующих элементов и запорной арматуры. Основной недостаток системы – стоимость. Помимо увеличенного метража труб, нужно еще приобретать и устанавливать коллекторы.
Принцип устройства следующий. В обратную трубу около котла нужно врезать центробежное насосное устройство, которое будет непрерывно подавать теплоноситель с помощью крыльчатки. Такое устройство помогает установить давление, с помощью которого все батареи будут нагреты равномерно.
Особенности самостоятельного монтажа водяного отопления
Монтаж отопления своими руками в частном доме состоит из следующих этапов:
- установка котельного оборудования;
- установка батарей. Отступ от подоконника должен быть 10 см, от пола – 6 см. Желательно на каждый радиатор установить воздушный клапан, запорный кран и регулятор;
- разводка трубопровода должна начинаться от котла;
- установка вспомогательного оборудования;
- соединение элементов в соответствии с материалом и типом труб.
Заключение
К выбору системы нужно подходить обдуманно не только с финансовой точки зрения, но и последующих затрат, которые возникают в процессе эксплуатации. Основное правило любого отопления – надежное и бесперебойное функционирование.Для этого помимо расчетов, нужно выполнить качественный монтаж. Если нет уверенности в своих силах, лучше обратиться к профессионалам.
Надеемся, что материал вам поможет в планировании отопления. Мы разобрали в статье все особенности монтажа водяной системы отопления. Задавайте вопросы в комментариях, наша команда с удовольствием примет участие в дискуссиях.
С принципом устройства водяной системы отопления можно ознакомиться в видео:
ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:
Правильно организовать отопление дома – задача не из простых. Понятно, что лучше всего с ней справятся специалисты – проектировщики и монтажники. Привлекать их к процессу можно и нужно, но вот в каком качестве - определять вам, хозяину дома. Вариантов три: нанятые люди выполняют весь комплекс мероприятий или же часть этих работ, либо выступают консультантами, а отопление вы делаете своими руками.
Независимо от того, какой вариант отопления будет выбран, надо хорошо представлять себе все этапы процесса. Данный материал – поэтапное руководство к действию. Его цель - помочь вам решить задачу по устройству отопления самостоятельно или со знанием дела проконтролировать нанятых специалистов и монтажников.
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!
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.
На данный момент существуют различные виды отопления, характеризующиеся применяемым энергоносителем или видом топлива. Какое из них выбрать – решать вам, а мы представим все виды котлов с кратким описанием их плюсов и минусов. Для обогрева жилых зданий можно приобрести следующие виды бытовых теплогенераторов:
- твердотопливные;
- газовые;
- электрические;
- на жидком топливе.
Выбрать энергоноситель, а следом и источник тепла вам поможет следующее видео:
Твердотопливные котлы
Делятся на 3 разновидности: прямого горения, пиролизные и пеллетные. Агрегаты популярны благодаря низкой стоимости эксплуатации, ведь по сравнению с прочими энергоносителями дрова и уголь стоят недорого. Исключение – природный газ в РФ, но подключение к нему зачастую обходится дороже, чем все тепловое оборудование вместе с монтажом. Поэтому дровяные и угольные котлы, имеющие приемлемую стоимость, покупаются людьми все чаще.
С другой стороны, эксплуатация источника тепла на твердом топливе очень напоминает простое печное отопление. Нужно затрачивать время и силы, чтобы заготавливать, таскать дрова и загружать их в топку. Также требуется серьезная обвязка агрегата, дабы обеспечить его долговечную и безопасную работу. Ведь обычный твердотопливный котел отличается инерционностью, то есть, после закрытия воздушной заслонки нагрев воды прекращается не сразу. А эффективное использование генерируемой энергии возможно лишь при наличии теплового аккумулятора.
Важно. Котлы, сжигающие твердые виды топлива, вообще не могут похвастать высокой эффективностью. Традиционные агрегаты прямого горения имеют КПД около 75%, пиролизные – 80%, а пеллетные – не более 83%.
Наилучший выбор с точки зрения комфорта – это теплогенератор на пеллетах, отличающийся высоким уровнем автоматизации и практически не имеющий инерционности. Он не требует теплоаккумулятора и частых походов в котельную. Но цена оборудования и пеллет часто делает его недоступным широкому кругу пользователей.
Газовые котлы
Отличный вариант - провести отопление, функционирующее на магистральном газе. В целом водогрейные газовые котлы весьма надежны и эффективны. КПД самого простого энергонезависимого агрегата составляет не менее 87%, а дорогого конденсационного – до 97%. Отопители компактны, хорошо автоматизированы и безопасны в работе. Обслуживание требуется не чаще 1 раза в год, причем походы в котельную нужны только для контроля или изменения настроек. Бюджетный агрегат выйдет гораздо дешевле твердотопливного, так что газовые котлы можно считать общедоступными.
Так же, как и теплогенераторам на твердом топливе, газовым котлам требуется устройство дымохода и наличие приточно-вытяжной вентиляции. Что касается других стран бывшего СССР, то стоимость горючего там значительно выше, чем в РФ, оттого популярность газового оборудования неуклонно снижается.
Электрические котлы
Надо сказать, что электрическое отопление – самое эффективное из всех существующих. Мало того что КПД котлов составляет порядка 99%, так вдобавок они не требуют дымоходов и вентиляции. Обслуживание агрегатов как таковое практически отсутствует, разве что чистка 1 раз в 2-3 года. И самое главное: оборудование и монтаж очень дешевы, при этом степень автоматизации может быть какой угодно. Котел просто не нуждается в вашем внимании.
Сколь приятны достоинства электрокотла, столь же существенен главный недостаток – цена электроэнергии. Даже если пользоваться многотарифным счетчиком электричества, обойти по этому показателю дровяной теплогенератор не удастся. Такова плата за комфорт, надежность и высокий КПД. Ну и второй минус – отсутствие на подводящих сетях необходимой электрической мощности. Такая досадная неприятность может разом перечеркнуть все помыслы об электрическом отоплении.
Жидкотопливные котлы
По стоимости отопительной техники и ее монтажа обогрев на отработанном масле или дизельном горючем обойдется примерно так же, как и на природном газе. Схожи у них и показатели эффективности, хотя отработка по понятным причинам несколько проигрывает. Другое дело, что данный вид отопления смело можно назвать самым грязным. Любое посещение котельной закончится, как минимум запахом солярки либо испачканными руками. А уж ежегодная чистка агрегата – это целое событие, после которого вы измажетесь сажей по пояс.
Применение солярки для отопления – не самое выгодное решение, цена горючего может крепко ударить по карману. Поднялось в цене и отработанное масло, разве что вы имеете какой-нибудь дешевый его источник. Это значит, что ставить дизельный котел есть смысл, когда нет других энергоносителей или в перспективе - подведение магистрального газа. Агрегат легко переходит с солярки на газ, а вот печь на отработке сжигать метан не сможет.
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.
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 , 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:
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.
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:
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:
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 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.
Выбираем теплоноситель
Общеизвестно, что для этой цели чаще всего служит отфильтрованная и по возможности обессоленная вода. Но в определенных условиях, например, периодическом протапливании, вода может замерзнуть и разрушить систему. Тогда последнюю заполняют незамерзающей жидкостью – антифризом. Но следует учитывать свойства этой жидкости и не забыть удалить из системы все прокладки из обычной резины. От антифриза они быстро раскисают и возникает течь.
Внимание! Не всякий котел может работать с незамерзающей жидкостью, что отображается в его техническом паспорте. Это надо проверять при его приобретении.
Как правило, система заполняется теплоносителем напрямую из водопровода через подпиточный вентиль и обратный клапан. В процессе заполнения из нее удаляется воздух через автоматические воздухоотводчики и ручные краны Маевского. При закрытой схеме осуществляется контроль за давлением по манометру. Обычно в холодном состоянии оно лежит в диапазоне 1.2-1.5 Бар, а во время работы не превышает 3 Бар. В открытой схеме надо следить за уровнем воды в баке и отключать подпитку при ее истечении из трубы перелива.
Антифриз в закрытую систему отопления закачивается специальным ручным или автоматическим насосом, снабженным манометром. Чтобы процесс не прерывался, жидкость надо приготовить заранее в емкости соответствующей вместительности, откуда и перекачивать ее в трубопроводную сеть. Заполнять открытую систему проще: антифриз можно просто заливать или закачивать в расширительный бак.
Заключение
Если хорошенько разобраться со всеми нюансами, то становится ясно, что смонтировать систему отопления в частном доме своими силами – вполне реально. Но надо понимать, что это потребует от вас массу времени и усилий, в том числе и для контроля за монтажом в том случае, если вы решите нанять для этого специалистов.
Выбор прибора зависит от нескольких факторов, в частности:
- площади дома;
- климатических особенностей региона;
- доступности одного или другого вида топлива.
В местности, где является недоступным газ, чаще всего используются твердотопливные приборы, хотя существует возможность приобретать газовые баллоны. Однако водяное отопление частного дома с помощью них обходится недешево, поэтому в данном случае приходится искать другие источники энергии – твердотопливные котлы, работающие на дровах и древесных отходах, являются лучшим вариантом. Если нет доступа к этим ресурсам, часто пользуются электрическими котлами, но они потребляют большое количество электроэнергии, и обогрев дома обходится весьма дорого.
Монтаж водяной системы происходит практически одинаково во всех случаях, независимо от того, какой вид оборудования используется. Поскольку она имеет универсальную схему, можно одновременно установить сразу несколько генераторов тепла – это позволит сделать систему автономной, получить максимальную эффективность обогрева и исключить риск остаться без теплоснабжения. Однако при параллельном подключении котлов нужно обязательно установить специальную автоматику, которая позволит переключаться между приборами в том случае, если один из них не сможет работать из-за отсутствия топлива.
Система с естественной циркуляцией теплоносителя
Это самый простой вариант обогрева, который не потребует значительных финансовых вложений. Проектирование и монтаж системы не предусматривает проведения сложных работ, а все комплектующие и материалы доступны. Поэтому такая система водяного отопления частного дома может быть выполнена самостоятельно – подробное описание содержится в инструкции к оборудованию.
Принцип функционирования водяного отопления с естественной циркуляцией крайне прост. Нагреваемая в котле вода, поднимается по трубопроводу вверх (это происходит из-за разницы температур), и со временем попадает во все радиаторы, разведенные по дому. Уже охлажденная вода снова возвращается в котел. Таким образом, теплоноситель циркулирует по системе отопления естественно, без применения специального оборудования.
При монтаже нужно прокладывать магистральные трубы с небольшим уклоном – обычно достаточно 3-5 градусов на 1 метр (примерно 10 миллиметров). Если этого не сделать, отопительная система тоже будет работать, но не столь эффективно, в результате чего расход топлива увеличится.
Для разводки используются трубы разного диаметра – выбор зависит от особенностей оборудования и радиаторов. Обязательно должно соблюдаться уменьшение сечения труб в сторону крайней точки отопительной системы – последней батареи.
Труба, по которой вода, нагретая в котле, подается в систему, устанавливается таким образом, чтобы наблюдался максимальный уклон в сторону батарей. Место входа в теплогенератор обратки делается как можно ниже относительно радиаторов – это необходимо для эффективной циркуляции теплоносителя. С этой целью нагревательный котел часто устанавливают на цокольном этаже или в подвале.
Неотъемлемая часть водяной конструкции с естественной циркуляцией – расширительный бак. Данное устройство устанавливается, в отличие от котла, в самой высокой точке дома, например, на чердаке. Также иногда используются гидроаккумулирующие баки, но в данном случае необходимо произвести монтаж предохранительных и воздушных клапанов, манометров.
Для разводки отопительной системы можно использовать не только металлические, но и пластиковые трубы. Последние из них легко устанавливаются, и время выполнения работ уменьшается.
Водяное отопление с принудительной циркуляцией
Если обеспечивается принудительная циркуляция теплоносителя, уклон труб не имеет большого значения. Такие системы на 20-30% эффективнее тех, в которых вода движется естественным образом. В них вместо расширительных баков применяются гидроаккумулирующие емкости. Поскольку давление в трубах и батареях может достигать 1,5-2 атмосфер, то необходимо установить дополнительные элементы для обеспечения безопасности: воздушные и предохранительные клапаны, манометры и прочее. На обеих сторонах циркуляционного должны находиться запорные клапаны, благодаря которым подача теплоносителя в систему может быть остановлена.
Варианты разводки схемы водяного отопления частного дома
Существуют такие виды водяного отопления частного дома:
- однотрубное:
- двухтрубное;
- коллекторное.
Каждый из этих вариантов разводки имеет свои особенности.
Однотрубное отопление еще называют «ленинградкой». В этом случае одна труба объединяет все обогреватели в доме, расположенные по ходу движения теплоносителя. Такая отличается простотой, незначительными финансовыми затратами и быстротой монтажа. Однако у такой системы имеется существенный недостаток: радиаторы прогреваются неравномерно, и регулировать температуру каждой батареи невозможно.
Двухтрубная схема соединения радиаторов предусматривает укладку двух труб параллельно движению воды (подробнее: " "). Преимущества данного варианта – равномерный и быстрый обогрев дома, возможность регулировки температуры.
Коллекторное расположение труб предусматривает наличие подающего и обратного трубопровода, соединенных с помощью специальных распределительных коллекторов. Такая разводка позволяет полностью контролировать все батареи в доме из распределительного шкафа.
Чтобы обогрев был эффективным, необходимо сделать расчет водяного отопления частного дома.
Преимущества водяной системы отопления
Именно такой вариант отопления встречается наиболее часто, поскольку он является высокоэффективным при небольших затратах топлива.
Также он имеет следующие преимущества:
- Вода является лучшим видом теплоносителя. Она сравнительно недорогая, общедоступная и обладает высокой теплопроводностью. Именно по этим причинам вода является самым распространенным теплоносителем в отопительных системах.
- Для нагрева жидкости может использоваться различное оборудование, работающие на электроэнергии, газе, твердом или жидком топливе.
- Наличие выбора варианта разводки труб в системах водяного отопления. Выбирая тот или иной тип разводки, нужно учитывать несколько параметров, среди которых наиболее значимыми являются площадь дома, его проектировка и мощность используемого для обогрева оборудования. Кроме того, на выбор схемы влияет и стоимость того или иного варианта прокладки труб. Самым дешевым является однотрубное отопление, которое, впрочем, имеет несколько недостатков, а именно – отсутствие возможности корректировать температуру отдельных батарей и неравномерный их прогрев (детальнее: " ").
- Возможность быстрой и точной регулировки температуры воздуха в каждом помещении. Это достигается благодаря установке специальных устройств – запорных клапанов и терморегуляторов.
- Монтажные работы, связанные с системой водяного отопления, могут производиться на любом этапе строительстве дома. И даже в уже готовом здании можно установить такую систему без проведения лишних ремонтных работ.
В настоящее время водяное отопление в частном доме является наиболее эффективным способом автономного обогрева жилья. Не зря именно оно широко распространено – его применяют не только в частных домах, но и в многоэтажках.
- вода является доступным и относительно недорогим теплоносителем, она обладает высокой теплопроводностью;
- для системы водяного отопления можно использовать любой тип обогревательного оборудования – каждый из них способен быстро нагревать данный теплоноситель до высокой температуры;
- поступая в радиаторы, размещенные по всему дому, вода отдает тепло помещениям, равномерно их прогревая.
Пример схемы водяного отопления частного дома на видео:
Ура! Вы возвели стены будущего дома, обустроили кровлю и задумались. Отопление частного дома своими руками — возможно ли? Какова будет схема отопления? Хотя, скорее всего, вы изучаете вопрос заранее. Поэтому давайте решим сейчас, какое отопление будет в доме.
Почти наверняка способ отопления выбран, но давайте потратим пару минут на рассмотрения альтернативы, а вдруг?..
Виды отопления.
Гео- и гелиотермальное отопления.
Отопление дома с помощью тепла земли и энергии солнца. Эти способы в подавляющем большинстве случаев неприменимы, окупаться будут долго, поэтому не будем останавливаться на них.
Паровое отопление.
Вода с помощью котла нагревается до превращения в пар, который по магистральным трубам подается в радиаторы. Там он отдает тепло, и возвращаясь в жидкое состояние, попадает опять в котел. Эта система используется на предприятиях. Для частного дома — неприемлема ввиду громоздкости. Да и о безопасности не стоит забывать. Паровой котел — штука не совсем надежная, а температура пара 115°С.
Воздушное, инфракрасное отопление.
Источник тепла, например, инфракрасный излучатель, нагревает воздух, который напрямую или по воздуховодам направляется в помещения. Питанием для источников тепла служит природный газ. Для улучшения циркуляции воздуха применяются вентиляторы. Применяется для обогрева цехов на предприятиях, для жилого дома не подходит. Сухой воздух не создаст комфорта в доме. Да и стоит подобная система недешево.
Теперь уже ближе к реалиям жизни.
Электрическое отопление.
Для создания отопления используются конвекторы, «теплые полы», электрические инфракрасные нагреватели и их комбинации.
Конвекторы
– это те же радиаторы, только нагреваемые с помощью электричества. Конвектор имеет металлический корпус, температура поверхности не свыше 60°С. На корпусе размещаются решетки, направляющие потоки воздуха вниз и в стороны. Конвекторы защищены ы от перегрева и скачков напряжения.
Создание схемы отопления с помощью конвекторов дешевле водяного отопления, ведь нет ни котла, ни магистральных сетей. Кроме того, есть перемещаемые конвекторы, это позволяет изменять схему отопления.
Простейший расчет необходимого количества приборов ведется от площади дома, на 1 квадратный метр помещения требуется 100 Вт тепловой мощности. Например, площадь дома 200 кв. м. Значит, требуется тепловая мощность 100 Вт х 200 = 20 000 Вт. Вы выбрали себе конвектор мощностью 2000 Вт. Количество изделий 20 000/2000 = 10 штук.
Теплые полы
– нагревают помещения снизу вверх. Тепло идет в нужном направлении и равномерно по всей площади. Для устройства теплого пола внутри стяжки создается система нагревательных элементов, чаще всего электрических. Электрический элемент — трубка или проводящая пленка. Ради справедливости скажем, что теплые полы могут быть водяные.
Совет. Не стоит монтировать водяные теплые полы в многоэтажном доме. В случае протечки, хлопот не оберешься, вскрывать их это проблема, плюс ремонт затопленным соседям снизу.
Инфракрасные потолочные нагреватели . Новое интересное техническое решение обогрева помещений. Тепло от нагревателя, расположенного вверху помещения, передается не воздуху, а напрямую предметам в комнате. Нагреватели этого принципа обладают высоким коэффициентом полезного действия. Расположение их не уменьшает площадь комнаты.
В заключение пару ложек дегтя электрическому отоплению. Отопление дома электричеством дороже газового и перебои с электричеством случаются гораздо чаще, чем с газом.
Водяное отопление. Система является простой, надежной и дешевой в эксплуатации. Один минус – это стоимость затрат на ее создание. Дальше в статье мы будем рассматривать именно ее.
Водяное отопление. Принцип действия. Элементы конструкции.
Схема представляет собой замкнутый контур, выстроенный вокруг нагревателя – котла. В качестве элементов теплоотдачи используются водяные радиаторы. Вода, нагреваясь в котле примерно до температуры 75°С, поступает в контур отопления. Отдавая тепло в окружающий воздух с помощью радиаторов, остывшая вода поступает опять в котел, для дальнейшего нагрева. Далее, цикл повторяется.
В зависимости от вида топлива котлы подразделяются на:
- газовые,
- твердотопливные,
- на жидком топливе,
- электрические.
Газовые котлы
самые популярные. Это связано с их экономичностью и относительной дешевизной природного газа. Ассортимент моделей позволяет подобрать котел на любой вкус, для решения любой поставленной задачи. Недостатки – установку и монтаж котла может осуществлять только специализированная организация. Второй недостаток – ваш район должен быть газифицирован, использовать газ в баллонах очень дорого.
Твердотопливные котлы
топятся углем, торфом, паллетами. Минус очевиден – топливо надо постоянно загружать и где-то хранить. Но если газа нет, то и выбор уменьшается.
Котлы на жидком топливе
имеют ряд серьезных недостатков. Главный – стоимость топлива. И с каждым днем стоимость растет. Кроме того, при сгорании топлива выделяется весьма ощутимый запах. Для хранения требуется специальный резервуар.
Возможно, при выборе котла вам поможет таблица теплотворности разных видов топлива.
Электрические котлы
– подключаются к централизованной электрической сети. Недостатком является высокая по сравнению с газовым котлом стоимость топлива.
Несколько слов о том какая мощность котла вам потребуется. Если не хочется вдаваться в громоздкие расчеты, то ее можно оценить, используя таблицу.
Площадь дома, кв. м. Мощность котла, кВт
60-200 до 25
200-300 25-35
300-600 35-60
600-1200 60-100
Существуют модели котлов, которые могут использовать несколько видов топлива. Например, газ и уголь.
Для устройства магистрали (контура), по которой будет циркулировать вода, используют стальные, нержавеющие и полипропиленовые трубы. Последние стали безусловным лидером.
Они дешевы, с завидной термостойкостью и прочностью, достаточной для устройства отопления в жилом доме. Приобретать лучше армированные полипропиленовые трубы, они прочны и обладают меньшим коэффициентом линейного расширения при нагреве, а значит, не деформируются в процессе службы.
Радиаторы водяного отопления бывают:
- чугунные,
- стальные,
- алюминиевые,
- биметалличесие.
Чугунные
– самый заслуженный вид радиаторов. Нагреваются они медленно, но тепло держат хорошо. Очень тяжелые, хрупкие и несколько дороже стальных, но срок службы до 50 лет и не боятся ржавчины.
Стальные
– бюджетный вид радиаторов. Обладают высоким КПД и низкой ценой. Быстро прогреваются. Минус – боятся коррозии.
Алюминиевые
радиаторы – легкие, монтируются на менее прочных кронштейнах, по сравнению с чугунными и стальными. Быстро прогреваются, а по теплоотдаче превосходят другие отопительные приборы. Дешевизна и современный дизайн привлекают массу сторонников этого вида радиаторов. К недостаткам отнесем малый срок службы (до 15 лет), боязнь коррозии и гидроудара.
Биметаллические
— объединяют прочность стальных радиаторов и теплоотдачу алюминиевых. Представляют собой трубчатую конструкцию из стали, иногда усиленную стальным каркасом, на которой помещается алюминиевая оболочка. Быстро прогреваются, хорошо отдают тепло, держат гидроудар, богатство современного дизайна, легкость монтажа – вот перечень их достоинств. Минус – высокая цена.
Схемы водяного отопления.
Одноконтурная система. Нагретая котлом вода поступает последовательно во все радиаторы, поочередно теряя температуру в каждом из них. В-последних она может оказаться уже недостаточно низкой.
Достоинство – это дешевизна схемы. Создается только один контур, трудозатраты и расходы на материалы ниже. Недостаток – неравномерность прогревания, ввиду последовательной схемы. В какой-то мере недостаток устраним принудительной циркуляцией с помощью насоса. Об этом чуть дальше.
Двухконтурная схема. Нагретая вода поступает сразу во все радиаторы параллельно, остывшая течет уже по другому контуру. Установив на каждый из радиаторов краны, получаем возможность исключить любой элемент из системы.
Главное достоинство – равномерный прогрев всех радиаторов. Недостаток – создание второго контура обойдется дороже.
Коллекторная схема.
В ней каждый радиатор имеет собственные подающие и обратные контуры, которые соединяются коллектором.
Достоинства – эстетичный внешний вид, возможность регулировать температуру в любой комнате использую распределительный шкаф (возможно электронное управление).
Схема принудительной циркуляции. Отличительной чертой является использование водяного насоса. Насос позволяет создать дополнительное давление в системе, обеспечивая равномерную подачу на второй и третий этажи вашего дома. Система нетребовательна к уклону труб.
Монтаж системы отопления.
В процессе строительства дома необходимо предусмотреть технологические отверстия, для прокладки труб отопления. Последовательность монтажа определяется вашим желанием и технологией строительства.
Для начала размещаем котел.
Внимание! Еще раз напоминаем подключение котла к газовой сети может делать только специализированная организация.
По мере готовности отделки стен устанавливаем радиаторы. Радиаторы выставляем строго горизонтально, по уровню.
Знаете ли, вы, что шум батарей, мешающий порою спать, вызван перекосом радиаторов? Из-за перекоса создается воздушный карман, порождающий эту «музыку».