Каков он, идеальный вариант? виды систем отопления, их преимущества

Как устроить водяное отопление частного дома своими руками, схемы монтажа

Для того, чтобы сделать водяное отопление частного дома своими руками, схемы монтажа нужно изучить подробно. Однако в первую очередь надо запастись всеми необходимыми материалами и оборудованием, потребность в которых рассчитывается заранее в зависимости от типа подключения батарей.

Современные газовые котлы — хорошее решение для надёжной системы отопления

Особенности устройства однотрубной системы

Самый простой способ подключения радиаторов к котлу – это устройство однотрубной системы отопления. Схема такой конструкции предполагает наличие только одной трубы, проложенной по всему периметру дома. Она выходит из подающего патрубка котла, а входит в обратный. От этой трубы выходят отводы возле каждого радиатора, к которым он подключен через запорную арматуру или напрямую.

Принцип однотрубной системы отопления с естественной рециркуляцией воды

Такое устройство не только наиболее простое, но и самое дешевое, как по материалам, так и по монтажу. Использование одной трубы исключает необходимость изготовления множества отводов из труб, да и различных мелочей расходуется гораздо меньше. Не секрет, что эта арматура по стоимости составляет значительную часть затрат на все отопление дома. Использование однотрубной системы отопления, схема которой отличается простотой, оправдано в небольших домах с несложным планом расположения комнат, так как вода проходит по всему кольцу и успевает значительно остыть. В связи с этим последние по ее пути радиаторы нагреваются гораздо меньше, чем первые. Поэтому, если здание большое, то к концу своего маршрута теплоноситель потеряет всю свою энергию и не сможет обогреть последние комнаты. Особенно это касается естественного типа циркуляции воды.

Котельная частного дома с современным отопительным оборудованием

При сооружении однотрубной системы отопления, схема конструкции должна предполагать небольшой уклон, порядка 3 – 5 градусов. Это обеспечит более эффективную работу всей конструкции. Кроме того, все радиаторы необходимо оснастить воздушными кранами, которые нужны для поддержания стабильного давления в системе путем стравливания воздуха. Такие краны имеют небольшие отверстия и откручиваются с помощью обыкновенной отвертки.

Схема подключения радиаторов к двухтрубной системе отопления

Как устроена двухтрубная система

В отличии от предыдущей, двухтрубная система отопления, схема которой предполагает наличие двух труб: подающей и обратной, более сложна в устройстве. Она устроена таким образом, что подающая труба входит непосредственно в каждую батарею, а обратная из нее выходит. Это еще называют параллельным устройством, так как все радиаторы соединены с котлом с помощью труб не по порядку, а параллельно.

Двухтрубная система отопления, схема которой более сложная, требует большего количества труб и соединительной арматуры. Поэтому она обходится несколько дороже. При этом она более эффективная, так как все батареи нагреваются одинаково, независимо от места их нахождения, возле котла или в самой дальней комнате. Такая разводка чаще всего применяется в двухэтажных домах и коттеджах.

Схемы подключения двухтрубной системы отопления в двухэтажном коттедже

Важным плюсом такого устройства является то, что каждая батарея функционирует практически независимо от остальных, так как имеет свой контур. Поэтому ее можно легко заменить или отремонтировать, не затронув всю остальную конструкцию. Благодаря тому, что у двухтрубной системы отопления схема подключения радиаторов параллельная, в них очень легко регулировать температуру и давление, что обеспечит дополнительную экономию топливных ресурсов.

Схема открытой системы отопления с циркуляционным насосом

Отопительные котлы

Схема принудительного отопления для частного дома не может обойтись без отопительного оборудования, в качестве которого может выступать котел одного из следующих видов:

1. Газовые. Наиболее распространенный вариант. Для установки газовых котлов нужна подведенная магистраль, а процесс установки обходится достаточно дорого. Впрочем, на этом недостатки заканчиваются – работающие на газе котлы обходятся дешевле всех остальных в эксплуатации, и внимания они к себе не требуют.
2. Электрические. Менее распространенный и сравнительно недорогой вид котлов. Самым большим недостатком подобных устройств является стоимость электроэнергии и ее расход – в конечном итоге затраты на отопление оказываются чрезмерно велики.
3. Жидкотопливные. Довольно экономичный вид котлов, но назвать его лидером по данному параметру нельзя. В качестве топлива обычно используется солярка, что, с одной стороны, обходится сравнительно недорого, но с другой стороны – ее придется периодически доливать, поэтому оставить котел без внимания будет невозможно.
4. Твердотопливные. Такие котлы обходятся недорого, да и стоимость твердого топлива (угля, дров и пеллет) сравнительно невелика. Разумеется, для поддержания рабочей температуры придется постоянно закладывать новую порцию топлива – то есть в эксплуатации твердотопливные котлы довольно неудобны.

Чтобы схема отопления частного дома с принудительной циркуляцией была достаточно эффективной, нужно еще на этапе ее проектирования рассчитать необходимую мощность котла. Лучше всего будет обратиться к специалистам, но при большом желании можно выполнить эту работу и самостоятельно – например, воспользовавшись онлайн-калькулятором. Существует и методика, позволяющая рассчитать приблизительное значение мощности, согласно которой, на отопление каждых 10 кв.м. помещения требуется 1 кВт тепловой энергии.

Однотрубная вертикальная

Как еще можно отапливать однотрубной системой двухэтажные домовладения? Альтернатива действительно есть – это однотрубная вертикальная система отопления, которой пользуются многие люди, подыскивающие подходящую схему парового отопления в частном доме. Никаких сложностей в подобной схеме нет, нужно просто вывести подающую трубу с теплоносителем на второй этаж и подключить располагающиеся там батареи, после чего сделать отводы вниз, на первый этаж.

Достоинства и недостатки однотрубной вертикальной схемы

Как обычно, начнем с положительных черт:

В однотрубных вертикальных системах отопления теплоноситель проходит от радиатора на верхнем этаже к нижним этажам.

• более выраженная экономия на материалах;
• сравнительно одинаковая температура воздуха на первом и втором этажах;
• простота реализации.

Список недостатков такой же, как и у предыдущей схемы. В него вошли потери тепла на последних радиаторах. А так как теплоноситель у нас подается через верхний этаж, то на первом этаже может быть прохладнее, чем на втором.

Экономия на материалах получается более чем солидной. Наверх у нас отправляется всего одна труба, от которой теплоноситель распределяется по всем радиаторам второго этажа (не последовательно). От каждого верхнего радиатора трубы спускаются к радиаторам на первом этаже, после чего попадают в одну общую обратную трубу. Таким образом, данная схема предполагает минимальное использование материалов.

Особенности монтажа однотрубной вертикальной системы

При монтаже вертикальной однотрубной системы вы получите столько цепочек, сколько радиаторов у вас будет располагаться на каждом этаже.

В предыдущей схеме газового отопления в частном доме трубы последовательно обходили радиаторы на первом и втором этажах. То есть у нас получались две параллельные цепочки, в каждой из которых включалось несколько радиаторов. В текущей схеме у нас тоже есть цепочки, но они вертикальные. Например, если на каждом этаже по четыре радиатора, то у нас получаются четыре цепочки, соединенные параллельно.

Данная схема предполагает одну цельную подающую трубу, проходящую по верхнему этажу. От нее делаются отводы к каждому радиатору. После прохождения верхних радиаторов теплоноситель поступает к нижним радиаторам, лишь после этого – в обратную трубу, проходящую по первому этажу.

Если в первом случае наибольшие тепловые потери наблюдались в дальних радиаторах первого и второго этажей, то в данной схеме будет прохладнее на первом этаже, так как часть тепла будет израсходована на втором этаже.

Однотрубная вертикальная схема отопления частного дома с газовым котлом может быть реализована без принудительной циркуляции теплоносителя. Все дело в том, что температура теплоносителя, поступающего к радиаторам второго этажа, одинаковая. Падение температуры наблюдается лишь на первом этаже. Но если мы дополним радиаторы перемычками-байпасами, то изменение температуры будет минимальным – им можно будет пренебречь.

Таким образом, данная схема, дополненная перемычками-байпасами, станет самой экономичной и недорогой среди любых других схем. Вместо газового котла может быть использован любой другой котел. Схема электрического отопления частного дома ничем не отличается от газового отопления (разве что типом котла).

Оборудование

Водяное отопление будет надежным и эффективным только в том случае, если все его детали правильно подобраны, а монтаж выполнен грамотно. В данном случае элементы системы должны взаимодействовать между собой и подходить друг к другу по типу.

Котел

Выбор основного отопительного прибора обусловлен топливом, которое будет использоваться для обогрева дома. По своему типу котлы бывают:

• газовыми;
• электрическими;
• жидко- и твердотопливными;
• комбинированными.

Полной независимости от центральной энергосистемы можно добиться при помощи твердого или жидкого топлива, но придется смириться с заботами по заготовке и хранению энергоресурсов.

Электрический котел наименее востребован, так как он потребляет много энергии и, как следствие, тянет за собой большие расходы на отопление. В данном случае лучше устанавливать радиаторы, которые напрямую преобразовывают электричество в тепло.

Мощность агрегата выбирают согласно площади помещения, которое будет обогреваться при помощи системы водяного отопления. Подбор производят при усредненном соотношении 1 кВт:10 м², при этом высота стен должна быть не более 3 м

Также нужно брать во внимание степень теплоизоляции помещения, размер оконных рам и наличие сторонних точек потребления тепла

Магистрали

Традиционные трубы для контура, легко поддающиеся коррозии, все чаще уступают место изделиям, у которых отсутствует такой существенный недостаток. На их смену пришли образцы из оцинкованных металлов и нержавеющей стали.

Самым надежным вариантом по праву считаются медные детали, устойчивые перед резким перепадом давления и температурных показателей. Они не ржавеют и легко прячутся в стену. Единственным их недостатком является высокая стоимость материала, который считается представителем премиум сегмента.

Трубы из металлопластика отличаются длительным сроком эксплуатации. Они обладают отличной прочностью, устойчивы к проявлениям коррозии, не накапливают осадки на внутренних стенках, их монтаж прост, а работы по установке проводятся быстро.

Недостатком является высокий коэффициент линейного расширения при температурных перепадах, что может привести к повреждению.

Монтаж труб системы водяного отопления частного дома

Монтаж газовых труб системы водяного отопления дома производится на резьбовых соединениях или посредством сварки. К строительным конструкциям они крепятся хомутами и стальными скобами и размещаются в местах пересечения стен и перекрытий в специальных гильзах. Тройники, муфты, крестовины и другие соединительные части газовых труб изготавливаются из чугуна или стали. Бесшовные и электросварные трубы соединяются с помощью сварки с установкой плоских фланцев. Соединение производится с использованием уплотнительных материалов. Для резьбовых соединений применяется лента и шнур ФУМ, покрытые силиконовой или вазелиновой смазкой, а также длинноволокнистый лен на белилах, свинцовом сурике или глете. Для фланцевых соединений используются паронитовые прокладки, листовая техническая резина, а также прокладочный или асбестовый картон.

Трубы и фитинги можно проложить в помещении двумя способами: открытым и скрытым. При открытой прокладке трубы используются как нагревательные элементы и учитываются в расчетах площади отопительных приборов. Скрытая прокладка производится в специальных каналах, бороздах, шахтах. Трубы заливаются отделочным раствором или закрываются фризовыми накладками.

Выбор подходящей схемы разводки системы водяного отопления является важной задачей при строительстве дома. Чаще всего используются следующие схемы разводки:

Чаще всего используются следующие схемы разводки:

• естественная или принудительная (насосная) циркуляция теплоносителя;
• двухтрубная, однотрубная, лучевая или «ленинградская» схемы.

Двухтрубная система водяного отопления частного дома

Двухтрубная система водяного отопления для дома с прокладкой разводки под потолком, а обратного трубопровода — под нагревательными приборами. Вода поступает в подающую трубу, из нее проходит сквозь нагревательный прибор и следует в отводящую трубу.

Для лучшего циркуляционного давления в водяной системе отопления этого вида рекомендуется располагать котел ниже уровня нагревательных приборов — в подвале. Если такой вариант невозможен, циркуляцию воды увеличивают за счет ее охлаждения в трубах, которые расположены выше котла. Для этого отопительные трубы проводят в комнатах открыто. Изоляции подвергается только главный стояк. Установка котла производится в хозяйственном помещении недалеко от входа и от жилых помещений. Подводящий и отводящий трубопроводы для лучшего прохождения воды должны быть с уклоном.

В системе отопления используют такой элемент, как расширительный бак — сосуд емкостью 40-50 л. Расширительный бак устанавливают либо на чердаке, либо в отапливаемом помещении. К нему подводят воду от водопровода либо заливают вручную. Чтобы вода не переливалась через край, в бак врезают переливную трубу, которая отводит лишнюю жидкость в канализацию.

Схема горизонтальной системы водяного отопления: 1 — расширительный бак; 2— нагревательные приборы; 3 — запорная арматура; 4 — обводка дверей; 5 — спуск воды из системы; 6 — котел.

Для отопления дома может использоваться горизонтальная система водяного отопления. В данной схеме расширительный бак располагается непосредственно над котлом. Горизонтальную систему отопления эффективно применять при остеклении помещения по всему периметру. Вода поступает из котла в отопительный трубопровод. Жидкость проходит по всем приборам и следует обратно в котел. Чтобы увеличить циркуляционное давление, нагревательные приборы располагают повыше, при двухтрубной системе отопления устанавливается запорная арматура.

Системы водяного отопления в частных домах

Мы уже разобрали основные виды водяного отопления. Основываясь не достоинствах и недостатках описанных систем, мы можем сделать вывод, что наиболее оптимальным является установка радиаторных систем и теплых полов (в качестве дополнения к ванной комнате, туалету или кухне). Теперь нужно поговорить о монтаже и схемах подключения. Для начала мы рассмотрим преимущества и недостатки отопительных систем с естественной и принудительной циркуляцией.

Системы с естественной циркуляцией

При проектировании и монтаже отопления с естественной циркуляцией воды не забудьте про уклон труб, это главное.

Применение отопительных систем с естественной циркуляцией оправдано лишь тогда, когда нужно обогреть частный дом небольшого размера. Теплоноситель в таких системах движется за счет гравитационных сил и законов физики, согласно которым нагретая среда всегда движется вверх. Попав в отопительный котел, вода нагревается и поднимается вверх, откуда спускается по трубе к самому дальнему радиатору. Здесь же делаются отводы к остальным радиаторам. Остыв, вода спускается в обратную трубу и спускается к котлу.

Обратите внимание, что монтаж систем отопления с естественной циркуляцией подразумевает обязательное создание уклона – за счет этого облегчается протекание теплоносителя. Максимальная длина горизонтального участка не должна превышать 30 метров (подразумевается расстояние от котла до последнего радиатора)

Преимущества систем с естественной циркуляцией теплоносителя – дешевизна, отсутствие необходимости в закупке дополнительного оборудования, почти полная бесшумность. В качестве недостатков выделим необходимость создания как можно более прямой трассы (давление теплоносителя в трубах очень маленькое), необходимость в покупке труб большого диаметра и в ограниченных размерах всей отопительной системы.

Системы с принудительной циркуляцией

Главное отличие отопления с принудительной циркуляцией от систем с естественной циркуляцией — это наличие насоса, благодаря которому можно забыть про уклон труб.

Схема водяного отопления частного дома с насосом более сложна. Здесь, помимо батарей, устанавливается специальный циркуляционный насос, который гонит теплоноситель по всей системе. Давление в системе повышается, а это значит, что:

• Мы можем создавать многочисленные изгибы;
• Обогревать дома большого размера (в несколько этажей);
• Использовать трубы небольшого диаметра.

Часто такие системы водяного отопления делаются замкнутыми, что позволяет избавиться от попадания кислорода в теплоноситель – это вызывает коррозию металлических элементов. Также появляется возможность избавиться от необходимости устанавливать расширительный бачок в самом высоком месте. Здесь используются расширительные бачки замкнутого типа, в дополнение к которым монтируются спускники воздуха и предохранительные клапаны.

Мы уже обговорили достоинства систем водяного отопления с принудительной циркуляцией. Но есть и минусы – это необходимость закупать дополнительное оборудование, что увеличивает стоимость работ. Зато появляется возможность сэкономить на материалах и купить недорогие пластиковые трубы. Мы рекомендуем использовать именно такие системы, так как они более надежные и обеспечивают более эффективный прогрев домов любой архитектуры.

Расчет

Выбрав принципиальную схему и вид отопительного оборудования, нужно внимательно все рассчитать. Для частного дома и на даче действует одна схема вычислений, но требуется учесть, будет ли эксплуатироваться жилище круглогодично или же возможны остановки обогрева даже в холодный сезон

Во внимание принимается мощность, выдаваемая котлом – ее необходимо сопоставить с мощностью, приходящейся на единичную секцию радиатора. Из потерь тепла домом обязательно вычитают его приток, поступающий за счет тепловых солнечных лучей через окна, двери и в меньшей степени через стены

Независимо от тонкостей конкретной ситуации, нужно учитывать и такие универсальные требования:

• приближение отопительного контура к полу не более чем на 6 см;
• дистанция до подоконника по вертикали самое меньшее 5 см;
• вертикальное ориентирование ребер радиаторов;
• нежелательность размещения их вдали от окон;
• размещение отопительных аппаратов на идентичном уровне и примерно на равных расстояниях друг от друга.

Напоследок о преимуществах и недостатках

Сразу необходимо коснуться темы недостатков автономных отопительных систем частных домовладений:

1. Придется нести затраты за закупку оборудования, комплектующих, материалов.
2. Если сэкономить на электронном управлении, придется следить за рабочим режимом.
3. Если котел на жидком или твердом топливе, периодически нужно загружать бункер.
4. На зиму приходится сливать воду и консервировать оборудование.
5. Всегда есть опасность появления свища и протечки теплоносителя.

Все это не критично, и достоинств автономного отопления значительно больше:

1. Универсальность. Есть возможность выбирать котлоагрегаты по типу энергоносителя или формировать комбинированную систему.
2. Широкий выбор комплектующих. Современный строительный рынок предлагает продукцию различных производителей и ценовой категории.
3. Настраиваемость. Любая схема предполагает возможность регулировать температурный режим в отапливаемых помещениях.
4. Воздух в комнатах не пересушивается, так как при обогреве излучается «мягкие» инфракрасные волны при температуре поверхности до 80 град.
5. Несложно организовать горячее водоснабжение, если предусмотреть отдельный контур, подведенный к общему котлоагрегату.
6. Полная автоматизация позволяет управлять рабочими режимами через интернет, Вай-Фай, Блютуз или GPS.

ПолезноБесполезно

Однотрубные схемы

Проще всего выполнить расчеты и сборку системы отопления с однотрубной схемой прокладки трубопроводов для теплоносителя. Нагретая вода в ней последовательно проходит от котла через все батареи в доме, начиная с первой и заканчивая последней в цепочке. При этом тепла каждому последующему радиатору достается все меньше и меньше.

С монтированием трубопровода по этой схеме и подключением его к котлу своими руками при наличии даже минимальных навыков можно справиться за два–три дня. Плюс затраты на создание в доме системы водяного отопления под однотрубную разводку выходят самыми минимальными в сравнении с остальными вариантами.

Фитингов, арматуры и труб здесь потребуется немного. Экономия на материалах существенна

И неважно выбран для возведения коттеджа клееный брус или кирпич. Если жилье хорошо утеплено, то даже простой однотрубной системы для его обогрева хватит с лихвой

Чтобы нивелировать недостатки, в однотрубную систему приходится встраивать циркуляционный насос. Но это дополнительные расходы и потенциальные поломки оборудования. Плюс при любых проблемах на каком-либо участке трубы прекращается обогрев всего коттеджа.

Однотрубная горизонтальная

Если частный дом небольшой и одноэтажный, то однотрубную систему отопления лучше всего делать в горизонтальном исполнении. Для этого в комнатах по периметру коттеджа прокладывается кольцо из одной трубу, которая подключается к входу и выходу котла. Радиаторы врезаются в трубопровод под окнами.

Однотрубная горизонтальная схема — идеальный вариант для небольших помещений

Батареи здесь подключаются нижним либо перекрестным соединением. В первом случае теплопотери будут на уровне 12–13%, а во втором они сокращаются до 1–2%. Именно перекрестному способу монтажа стоит отдавать предпочтение. Причем подвод теплоносителя к радиатору следует делать сверху, а отвод снизу. Так отдача тепла от него выйдет максимальной, а потери выйдут минимальными.

Однотрубная вертикальная разводка

Для двухэтажного коттеджа больше подходит однотрубная система отопления вертикального подвида. В ней труба от оборудования нагрева воды идет вверх на чердак или второй этаж, а оттуда уже спускается назад в котельную. Батареи в этом случае подключаются также последовательно одна за другой, но боковым подсоединением. Трубопровод для теплоносителя обычно при такой разводке отопления по малоэтажному дому прокладывается в виде единого кольца сначала по второму, а потом по первому этажу.

Однотрубная вертикальная схема — экономим на материалах

Но возможен и пример с вертикальными отводами от общей горизонтальной трубы наверху. То есть сначала делается кольцевой контур от котла вверх, по второму этажу, вниз и по первому этажу обратно к нагревателю воды. А уже между горизонтальными участками прокладываются вертикальные стояки с подключением к ним радиаторов.

Самой холодной батареей в такой системе отопления частного дома будет опять последняя в цепочке – внизу у котла. При этом на верхнем этаже тепла будет переизбыток. Необходимо как-то ограничивать объемы теплоотдачи наверху и повышать их внизу. Для этого на радиаторах рекомендуется установить перемычки-байпасы с регулирующими кранами.

Ленинградка

У обеих описанных выше схем есть один общий минус – температура воды в последнем радиаторе оказывается очень низкой, тепла она помещению отдает очень мало. Чтобы компенсировать это остывание, однотрубный горизонтальный вариант отопления частного дома рекомендуется усовершенствовать за счет установки байпасов снизу батареи.

Ленинградка — усовершенствованная однотрубная система

Такая разводка получила название «ленинградка». В ней радиатор подключается сверху к проходящему вдоль пола трубопроводу. Плюс на отводы к батареям ставятся краны, которыми можно регулировать объем поступающего теплоносителя. Все это способствует более равномерному распределению энергии по отдельным комнатам в доме.