Как правильно провести отопление в частном доме: теория и практика

Разводка труб отопления в дома — весьма важная задача с множеством нюансов, показателем успешности которой служит коэффициент полезного действия.

Составление схемы разводки

При лучевой схеме отопления теплоноситель поставляется к каждому радиатору по своей ветви.

Виды схем разводок для отопления:

  1. Если выбрана однотрубная вертикальная система отопления, то подающую магистраль следует проводить под потолком самого верхнего этажа или в чердачном помещении. Таким образом, по вертикальным стоякам подается теплоноситель во все нагревательные приборы. Такая система предполагает экономный расход труб, но она имеет и недостаток: в такой системе невозможно по отдельности отключить нагревательные приборы.
  2. Если прокладывается двухтрубная вертикальная отопительная система с нижней разводкой, то подающая и обратная магистрали протягиваются в полу или над полом нижнего этажа. Таким образом, в каждый радиатор отдельно запускается теплоноситель. Необходимо установить краны для того, чтобы можно было спустить воздух из отопительной системы. По сравнению с однотрубной системой увеличивается протяженность трубопроводов, но появляется возможность регулирования всей системы отопления, а каждый нагревательный прибор можно отключить в любой момент времени.
  3. При установке горизонтальной двухтрубной системы отопления магистральный обратный и подающий трубопроводы прокладывают по периметру каждого этажа. На всех нагревательных приборах обязательно устанавливаются специальные краны для выпуска воздуха из системы. Благодаря такой схеме можно отключать отопительную систему поэтажно и использовать радиаторы с нижним подключением. Таким образом, максимально уменьшается количество открытых труб – это расширяет свободу в выборе дизайнерского решения. В квартире обычно устанавливается теплосчетчик.
  4. Если выбрана двухтрубная поэтажная коллекторная система отопления, то на каждом этаже устанавливается подающий и обратный коллектор. От коллекторов подводятся к каждому радиатору трубопроводы (подающий и обратный). При монтаже отопительной конструкции используются металлопластиковые трубы. При желании можно увязать по давлению некоторые отопительные приборы.

Однотрубная система отопления

Однотрубное отопление

Однотрубная отопительная  система менее затратная, чем двухтрубная, поэтому используют ее чаще. Однотрубная система отопления представляет собой  разводку магистрали, при которой все приборы отопления подключены последовательно. В качестве теплоносителя может выступать вода либо антифриз.

При такой схеме теплоноситель попадает в радиаторы поочередно. При этом в каждом последующем радиаторе температура теплоносителя становится ниже, а значит, радиатор, который расположен в цепи последним, будет иметь самую низкую температуру.

Однотрубная система отопления

Однотрубную систему отопления оптимизируют с помощью специальных технологий и различных вспомогательных устройств – балансировочные вентили, шаровые краны или термостатические клапаны. Таким образом, если перекрывается подача теплоносителя на один из радиаторов в системе, остальные радиаторы продолжают функционировать в обычном режиме.

Для того чтобы иметь возможность проводить ремонт или замену батарей отопления, не отключая подачу тепла во всем доме, при монтаже системы требуется установка кранов на подключение каждого радиатора, и краны на байпасе.

Автономное отопление частных домов может быть смонтировано по следующим типам:

  1. Вертикальная система с принудительной, естественной либо комбинированной циркуляцией.
  2. Горизонтальная система с принудительной циркуляцией.

Горизонтальная система отопления (однотрубная)

Однотрубная система отопления

Схема разводки горизонтальной системы

При таком способе монтажа трубы могут быть вмонтированы в пол либо находится под ним. В любом случае трубопровод должен быть покрыт теплоизоляционным слоем. Монтируют такую систему с небольшим уклоном по направлению хода движения теплоносителя. Для удаления из системы воздуха используются специальные краны (краны Маевского).

Радиаторы обязательно должны быть на одном уровне. Если в доме два и более этажа, регулировка осуществляется при помощи кранов, которые устанавливаются перед первой батареей  на каждом этаже.

Вертикальная система отопления (однотрубная)

Использование данной системы позволяет обходиться без циркуляционного насоса. Теплоноситель подается путем естественной циркуляции. Таким образом, основным плюсом данного типа отопительной системы  является его независимость от электричества.

Однотрубная система отопления

Есть и недостатки: необходимость монтажа под уклоном и обязательное использование труб большого диаметра. Эти недостатки легко исправить при помощи циркуляционного насоса. Сделать это можно и своими руками,  видео даст четкое представление о том, как именно следует проводить работы.

Структура водяного отопления

Все жидкостные отопительные системы имеют схожий набор элементов:

  1. Отопительное устройство. Как правило, это котёл. Но также из кирпича может быть построена дровяная печь с водяной рубашкой или камин с теплообменником. Топливо для генератора тепла может использоваться любое, начиная с электричества и заканчивая соляркой (в основном, всё зависит от его доступности для конкретного объекта). Если есть возможность подключиться к магистральному газу – это будет лучший вариант в соотношении «цена/практичность».
  2. Отопительные приборы. Чаше всего используют радиаторы (чугун, алюминий, биметалл). Во многих случаях довольно удачным решением будет создание водяного тёплого пола. Также провести отопление в частном доме можно с использованием конвекторов, которые запитываются от водяной системы.

    Тёплый пол и радиаторы без проблем могут «уживаться» в одной отопительной системе.

  3. Трубопровод в виде закольцованного контура служит для транспортировки теплоносителя. Есть множество схем прокладки труб, выбор зависит от общестроительных факторов и общей структуры отопительной системы.
  4. Вспомогательное оборудование. Для нагнетания воды в трубах применяются циркуляционные насосы. Запорно-регулирующая арматура (краны, клапаны, термоголовки) позволяет сбалансировать теплоотдачу, качественно распределить тепло по дому. Расширительные баки нужны, чтобы в случае необходимости снять избыточное давление. В закрытых системах для контроля давления используют сбросные клапаны.

Обзор необходимого оборудования для автономной отопительной системы

Газ или электричество. Что лучше

Монтаж отопления своими руками начинается с изучения проекта. Все работы необходимо проводить в строгом соответствии с технической документацией. Менять на ходу способ отопления квартиры, устанавливать котел большей мощности, чем указано в проекте и увеличивать количество радиаторов, чревато неприятностями.

Отступление: При испытательном пуске готовой системы отопления обязательно присутствует инженер – теплотехник, который отвечает за функциональность нового газового оборудования. При явных расхождениях наличного оборудования с техническими данными, указанными в проекте, вам могут отказать в выдаче официального заключения о вводе газового отопления в эксплуатацию.

Поэтому решать о том, что для вас лучше — газовое отопление или электрическое, какие нагревательные приборы монтировать, надо заранее. Необходимо учитывать следующие требования:

  • согласование проектной документации с энергетической компанией, осуществляющей поставку газа или электричества;
  • при оборудовании газового отопления необходимо будет осуществить установку коаксиального дымохода на улицу;
  • в случае с электрическим отоплением потребуется переоборудование домашней электропроводки, установка трехфазного счетчика и автоматов электрозащиты;
  • квартиры, оборудованные газовыми котлами, нуждаются в установке приточно-вытяжной вентиляции;
  • непосредственное подключение котла к трубопроводу, проводить пусковые работы осуществляется уполномоченным лицом, представителем газораспределительной организации.

Как правильно подключить обогревательное оборудование, как установить котел и осуществить запуск всей системы отопления в соответствии с установленными нормами, по этим и другим вопросам лучше обратиться к специалистам.

Уместно будет напомнить, что выбор в пользу электрического отопления не даст вам преимуществ и реальной экономии. Греть квартиру напрямую электричеством — дорогое удовольствие. Только при установке многотарифного счетчика вам удастся добиться ощутимого экономического эффекта. Нередко ограничения на работу электрического отопления накладывает установленный лимит на потребление. Перерасход электроэнергии приведет к непредвиденным расходам за свет, к ухудшению температурного режима.

Выбор отопления в двухэтажный дом

Чтобы верно подобрать схему, нужно учитывать множество факторов:

Выбор отопления в двухэтажный дом
  • предпочитаемый вид топлива или энергоносителя;
  • величину отапливаемой площади;
  • надежность электроснабжения в вашей местности;
  • бюджет, выделяемый на закупку оборудования и монтаж;
  • материал, из которого построено здание;
  • сложность прокладки труб;
  • прочие условия.

Как уже говорилось, первое место во всех отношениях занимает двухтрубная система закрытого типа с мембранным расширительным баком. В двухэтажном коттедже средней площади (до 300 м²) вам хватит диаметра труб 20—25 мм, которые при желании нетрудно провести скрытым способом. Разве что в начале схемы придется поставить трубопровод Ø32 мм.

Выбор отопления в двухэтажный дом

Примечание. Учтите, что трубы из полипропилена делаются с толстыми стенками, поэтому «живое» сечение у них существенно меньше, чем в металлопластике либо сшитом полиэтилене.

Предлагаем еще несколько рекомендаций по выбору отопительной схемы для дома в 2 этажа:

Выбор отопления в двухэтажный дом
  1. При частых и длительных отключениях электричества нужно задуматься о монтаже открытой самотечной системы и установке напольного котла, способного работать автономно. Покупка блоков бесперебойного питания или генераторов не всегда оправдана.
  2. В тех же условиях нельзя монтировать напольные сети, подключаемые к гребенке. Без насоса они работать не смогут.
  3. В здании с печным отоплением лучше задействовать разводку с естественной циркуляцией и открытым расширительным баком. Как самостоятельно сделать водяной контур в печке, рассказывается в этой инструкции.
  4. Чтобы организовать обогрев теплыми полами без радиаторов от твердотопливного котла, придется ставить буферную емкость и смесительный узел, что не всем доступно. Дешевле сделать высокотемпературную радиаторную сеть и подсоединить по двухтрубной схеме. Блок резервного питания для насоса в этом случае обязателен.
  5. Ленинградку применяйте в домах малой площади (до 150 м²), причем делайте ее с принудительной циркуляцией. Если размеры здания больше, а вам нужна самотечная система, то смело монтируйте вертикальные стояки с верхней подачей теплоносителя и открытым бачком, установленным на чердаке.

Второй вариант – использование настенного газового котла, способного поддерживать температуру на выходе до 50 °С. Правда, в таком режиме работы он станет расходовать больше газа и быстрее засоряться от сажи.

Выбор отопления в двухэтажный дом

Подробный разбор различных систем отопления для двухэтажных частных домов смотрите в последнем видео:

Однотрубная система отопления

Данный вариант разводки труб отопления еще называют последовательным.

Особенности:

  • Можно сделать самоточный контур;
  • Достаточно экономичный вариант, для его реализации требуется минимум материалов;
  • Сочетается с системами открытого типа;
  • В зависимости от удаленности источников изменяется температура радиаторов, ближайший будет самым теплым, крайний — самым холодным;
  • Необходима установка байпасов, в противном случае при закупоривании любой батареи система перестает работать;
  • Для принудительного тока жидкости требуется мощный насос;
  • Строгие ограничения на количество радиаторов в стояке.

В горизонтальной системе основную трубу обычно маскируют в стяжке, от нее отходят патрубки к батареям. Теплоноситель подается сверху, а отходит уже снизу.

Важный нюанс: в обеих системах в основном используют метод «Ленинградка». Для его реализации требуется установка байпаса или перемычки. А значит, помимо основной трубы к радиатору, требуется еще одна, меньшего диаметра. Такой способ позволяет установить терморегулирующую головку, которая выровняет температуру в радиаторах. Кроме того, при завоздушивании система не прекратит свое функционирование.

Особенности монтажа однотрубной разводки:

  • С самого начала в любом случае устанавливается котел.
  • Если вы используете вертикальную конструкцию с естественной циркуляцией, то необходимо выбирать подающую трубу большого диаметра. Такой подход позволит горячему потоку создавать нужное давление, проходящее по всей магистрали.
  • Если вы используете горизонтальную конструкцию, то обязательно при расчетах не забывайте о циркуляционном насосе. Его необходимо устанавливать в трубе обратной подаче. Также насос можно применять и в вертикальном варианте, но при этом подключение должно быть через байпас. Иначе при обесточивании он станет мешать естественной циркуляции.
  • Нельзя забывать об уклоне подающего патрубка, направляющегося к радиаторам или от основного котла. Желательно оставлять 3-5 градусов на метр длины.
  • Предпочтительно располагать котел в самой нижней точке магистрали.
  • Рекомендуется использовать «Ленинградку» — систему перемычек и байпасов с терморегуляцией. Такой подход позволит устанавливать температуру на каждом радиаторе по отдельности.
  • Не забывайте о терморегулирующих головках на батареях.
  • Специалисты советуют использовать кран Маевского для каждой батареи. Такой подход не даст возникнут завоздушиванию, которое могло бы помешать циркуляции теплоносителя.
  • В вертикальной системе необходимо использование расширительного бачка.
  • В нижней точке разводки должен присутствовать кран, предназначенный для заполнения и опустошения системы.
  • Котел рекомендуется приобретать с небольшим запасом мощности. В таком случае система сможет эффективно отапливать помещение даже в сильные морозы.

Особенности составления проекта отопительной системы

Правильно составленный проект дает возможность запустить очень эффективную и многофункциональную систему теплового снабжения. Она обязательно должна работать без остановок в характерных условиях для вашей местности и климата, где находится одноэтажный дом, а также быть простой в эксплуатации. Но итогам аудита энергии и годового расхода за отопление можно выбрать оптимальный вариант системы прогревания дома.

Составление хорошего проекта двухтрубной системы отопления одноэтажного дома и точные расчеты параметров для системы следует выполнять по такому плану:

Особенности составления проекта отопительной системы
  1. Вначале следует сформировать техническую задачу при учете всех требований и деталей к системе обогревания.
  2. Второе – соберите информацию по частному объекту. Для этого специалисты снимут все показатели, чтобы получилось составить схему отопительного контура.
  3. Далее выполняем расчет передачи тепла. Для этого следует провести много вычислений и подобрать оптимальную отопительную схему, которая будет соответствовать базовым стандартам строительства и особым пожеланиям владельца дома.
  4. Когда готовы все расчеты, можно выполнить чертежи.
  5. И в конце следует оформить и сдать готовый проект.

Главная задача проектирования заключается в правильном расчете площади отопительного оборудования, а также подбор диаметра трубопровода. После этого остается определить производительность устройств в виде насоса, а также подсчитать места врезки вентилей и узлов. По этой причине будет целесообразным доверить весь процесс мастерам своего дела.

Трубы, расширительный бак и комплектующие системы отопления

Компоненты отопления

Кроме котлов в любой схеме водяного теплоснабжения одноэтажного дома должны присутствовать и другие обязательные компоненты. К ним относят трубы, радиаторы, группы безопасности расширительные баки.

Выбор элементов напрямую зависит от схемы разводки труб, метода движения теплоносителя (гравитационный или принудительный), а также бюджета организации теплоснабжения. Рассмотрим минимальную комплектацию системы для схем отопления одноэтажного частного дома с насосом и двухтрубной разводкой труб:

  • Трубы. Для принудительной циркуляции можно использовать полипропиленовые модели диаметров от 16 до 24 мм. В гравитационной системе это показатель должен быть не менее 369 мм. Поэтому для нее оптимальным вариантом будут стальные трубопроводы;
  • Расширительный бак. Для водяного отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией это обычная емкость с двумя патрубками подключения. Она устанавливается в самой высокой части схемы. В закрытых системах применяют мембранные расширительные баки, монтируемые на обратной трубе перед циркуляционным насосом;
  • Группа безопасности – выбор и монтаж воздухоотводчика и спускного клапана. Обязательные компоненты для закрытого теплоснабжения, в котором давление не равно атмосферному.

Помимо этих элементов в схеме могут предусматриваться и другие. В частности – запорная арматура. Она необходима для ограничения поступления теплоносителя на определенных участках системы. Для оптимизации нагрева радиаторов монтируются терморегуляторы. В обязательном порядке в обвязке батарей следует установить краны Маевского. Они предназначены для своевременного удаления воздуха из отопительной системы.

Если же все вышеописанные варианты являются неприемлемыми – можно рассмотреть возможность установки пленочного электрического отопления или конвекторов. Они актуальны для одноэтажных домов с непостоянным проживанием. Несмотря на большие затраты на обслуживание (стоимость электроэнергии), электрическое отопление характеризуется низкой инертностью и независимостью от первоначальной температуры в помещении.

В видеоролике показана схема организации однотрубного отопления одноэтажного дома:

Расчет диаметра труб для отопления частного дома по формулам

Стоит отметить, что точный расчет диаметра трубы из полипропилена для отопления не имеет практического смысла, так как выбирать приходится из стандартизированного ряда типоразмеров в 20, 25, 32 и 40 мм.

Если все же стоит задача, как рассчитать диаметр труб отопления с наибольшей точностью, можно воспользоваться одной из нескольких формул.

К примеру, определить размер труб можно по следующему уравнению:

D = √ (354 · (086 · Q / ∆t) / V), где

  • V – скорость потока теплоносителя в контуре (м/с);
  • Q – количество подаваемой по трубопроводу тепловой энергии для обогрева помещений (кВт);
  • ∆t — разница между температурными параметрами подающей и обратной ветвей (С);
  • D – диаметр ПП-трубы (мм).

Подставив в формулу числовые значения скорости 0,5 м/с, разницы температур 20 °С и тепловой мощности 10 кВт получим числовое выражение: D = √ (354· (0,86 · 10/20) /0,5) = √304,44 = 17,45 мм

Данный показатель соответствует наружному диаметру ПП-трубы в 20 или 25 мм.

Чтобы более точно определить диаметр полипропиленовых труб, можно воспользоваться формулой расчета тепловой мощности из ряда показателей, которые аналогичны приведенным выше для ввода данных в онлайн-калькулятор. Однако вряд ли такие операции имеют практический смысл при выборе трубного диаметра из двух типоразмеров в 20 и 25 мм.

Для снижения гидравлических потерь предпочтительно использовать трубопровод большего размера. Если теплоотдача слишком велика или наоборот недостаточна, всегда можно изменить температуру теплоносителя и скорость вращения рабочего колеса циркуляционного электронасоса. Обычно стандартной аппарат имеет трехступенчатую регулировку числа оборотов вала электродвигателя.

Рис. 12 Варианты подключения радиаторов производя отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками

Монтируя отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками пользователю приходится решать задачу, каким диаметром прокладывать отопительный трубопровод. Ответ на вопрос, как правильно выбрать размер ПП-труб, можно найти в онлайн калькуляторах или таблицах, рассчитать диаметр при помощи формул или воспользоваться рекомендациями специалистов, проводивших монтаж аналогичных систем.

Рекомендации специалистов

При устройстве коллекторного отопления следует придерживаться следующих советов:

Рекомендации специалистов
  • на прямой подаче и обратке коллектора необходимо монтировать воздухоотводчик;
  • компенсационный бак лучше всего располагать на обратке перед насосом;
  • насосы желательно ставить отдельно на каждый контур.
Рекомендации специалистов

Монтируя насосы на обратке, можно немного повысить срок их эксплуатации.

Рекомендации специалистов

Чтобы оборудовать свое жилье эффективной системой обогрева, нужно не только правильно выполнить монтаж, но и свести к минимуму потери тепла. Рассмотрев, как сделать лучевую разводку отопления в частном доме своими руками со схемой, плюсами и минусами такой системы, можно значительно повысить уровень комфорта и энергоэффективность обогрева.

Рекомендации специалистов

Похожие публикации

  • Читать Промывка системы отопления в частном доме
  • Читать Как сделать разводку отопления в частном доме
  • Читать Зимний сад в частном доме
  • Читать Обустройство зоны отдыха в частном доме
  • Читать Как сделать водопровод от скважины в частном доме
  • Читать Делаем отопление в частном доме сами
Рекомендации специалистов

Важные нюансы монтажа полипропилена

Как правильно провести отопление в частном доме из полипропилена? Непосредственно возле котла трубы должны быть металлическими и арматура тоже. Пластиковый кран ставить нельзя, он быстро износится и потечет. Можно установить бронзовый кран и резьбовой переходник, а далее – полипропиленовую трубу.

Подключать трубопровод к котлу следует через «американку». При монтаже распределительного коллектора пластиковые краны не рекомендуется устанавливать рядом с отводящими тройниками, иначе при поломке крана придется переделывать весь узел.

Схема монтажа отопления из полипропилена.

Перед тем, как провести отопление в частном доме своими руками из полипропилена, составьте схему жилой площади и привяжите к ней каждый элемент разводки. Доступ к частям системы должен быть свободным на случай ремонта, отключения, замены.

Грязевой фильтр ставят только на горизонтальном участке «головкой» вниз (для удобной очистки). С обеих сторон от фильтра устанавливают отсекающие краны, чтобы для чистки не пришлось сливать воду из контура.

Расстояние между соседними трубами должно быть не меньше 5 сантиметров. Трубы крепят к стене с промежутками между опорами, величина которых зависит от сечения трубы и ее типа (армированная, неармированная). Для обычной трубы сечением 2 см шаг равен 60 см, для армированной – 1,2 метра. При диаметре 5 см – 1,2 и 1,9 соответственно.

Перед тем как самому сделать отопление в частном доме из полипропилена, учтите особенность труб ПП – линейное расширение материала, равное 0,15. При нагреве длина трубопровода увеличивается, это приводит к его деформации.

При длине цельного участка больше 5 метров необходима установка компенсатора. Можно изготовить компенсатор из отводов под прямым углом ( форме буквы П) или использовать готовую петлю из полипропилена (т.н. «калач»).

По причине термического расширения значительную часть опор для труб ПП делают подвижными (пластмассовые клипсы). Если компенсатор П-образный, по обе стороны отводов монтируют подвижные опоры. Далее, на прямых участках – неподвижные, на перекладине буквы П тоже неподвижную.

Аналогично для «калача». При расширении меняют форму «колена» компенсатора, деформация магистрали не происходит. Компенсаторы ставят строго петлей вниз, чтобы избежать завоздушивания.

Подбор труб

Выбирая трубы, чтобы обустроить отопление 2-х этажного частного дома, обратите внимание на их материал. В частный дом монтируются трубы, выполненные из стали или полипропилена. Независимо от материала изготовления трубы, система, схема и разводка по которым в 2-х этажный частный дом проведено отопление, не изменяется.

Ключевым фактором является лишь диаметр трубы – от этого зависит, понадобится принудительная циркуляция или все же будет возможна естественная. Диаметр каждой трубы в частный дом рассчитывают, исходя из того, какая система в двухэтажный дом, и с какой скоростью должен двигаться теплоноситель. Кроме того, нужно учитывать, какими будут система, проект, схема и разводка – однотрубная или двухтрубная, ленинградка или коллектроная.

Читайте также:  Буферная емкость для твердотопливного котла своими руками