Водяная система отопления частного дома-основные элементы

В большинстве случаев водяная система отопления частного дома, является самой востребованной, часто применяемой владельцами домов. Потому что она уникальная, в плане постройки и обслуживания.  Так же ее применение доступно в любых регионах. В этой статье мы разберем основные принципы и виды.

Тепло в доме. Откуда его брать?

Печь с котлом водяного отопления

В качестве источника тепла для водяного отопления может выступать несколько котлов, а именно:

  1. Газовый котел.
  2. Жидкотопливный котел.
  3. Твердотопливный котел.
  4. Электрокотел.
  5. Дровяной котел.

Следует учесть, что выбор котла во многом зависит от ваших возможностей. Однако существует одно правило, которое необходимо учитывать при выборе котла – это его мощность. Мощность котла должна в обязательном порядке превышать теплопотери жилья на 20%. Соответственно вам необходимо рассчитать все теплопотери, которые происходят в проемах окон, дверей, крыши и т. п. Уже отталкиваясь от этого, следует выбирать котел с той или иной мощностью.

Варианты монтажа

За долгие годы существования водяного отопления сформировалось несколько схем водяного отопления применяемых для частного дома.

  • Однотрубная разводка (как видно из названия) состоит из одной линии. Нагретая вода из котла движется от радиатора к радиатору и возвращается в котел. Сразу видна положительная сторона: труба одна – значит, дешево. Но хорошо ли это? В системе поддается регулировке только температура на выходе из котла. Радиаторы нагреваются неравномерно, чем дальше от котла, тем холоднее.
  • Двухтрубная система более удобна: горячая вода подается по одной трубе, а возвращается по другой. Все отопительные приборы нагреваются одинаково, появилась возможность поставить регуляторы температуры и регулировать «погоду» в каждой комнате.
  • Лучевая и комбинированная системы позволяют точнее регулировать температурный режим, но и расходы на монтаж у них выше: трубы прокладывают в каждую комнату отдельно.
  • По способу подачи горячей воды различают системы с верхней и нижней разводкой.

Двухтрубная система с циркуляционным насосом и регуляторами температуры на радиаторах – вполне достаточна для создания комфорта в доме.

Водяное отопление загородного дома не всегда делается на одном этаже. Утепленная мансарда, или полноценный второй этаж тоже требуют отопления. Чтобы сделать водяное отопление двухэтажного дома придется постараться.

Естественным путем, самотеком, сделать это невозможно. В системах с принудительной циркуляцией воду перемещает насос. Современные котлы имеют уже встроенный насос, но можно поставить и дополнительный.

Выбор устройства отопления

Водяное отопление можно осуществлять при помощи газового, электрического или твердотопливного котла.

Если в вашей местности подведен газ, то отопление газовым котлом будет удобным и наименее затратным.

При отсутствии газа в качестве источника отопления можно рассматривать электричество и традиционные виды топлива – дрова, уголь, пеллеты.

Преимущество печи на твердом топливе над электрическим котлом очевидно – цена эксплуатации.

Использование отопления электричеством на даче вполне себя оправдывает, если в холодное время вы бываете не каждый день и, соответственно, не имеете возможность контролировать ежедневные загрузки топлива или газ.

Водяное теплоснабжение для небольшого частного дома нецелесообразно, так как практичнее просто повесить электрические радиаторы.

А для большого дома использование электричества для подогрева теплоносителя может оказаться несовместимым с одновременной работой других электроприборов.

Поэтому почти наверняка ваш выбор для водяного отопления частного дома или теплоснабжения на даче будет между газовым и твердотопливным котлом (печь).

Если подключение и эксплуатация газового котла предполагает вызов специалиста, то с установкой печи реально справится своими силами.

Ряд печей укомплектован плитой для приготовления пищи, поэтому при выборе печи подумайте, будет ли удобно вам осуществлять отопление и одновременно готовить.

Читайте также:  Как утеплить деревянный дом пенопластом своими руками снаружи?

Видео:

При расчете мощности прибора, осуществляющего отопление, можно руководствоваться следующим правилом – на 10 кв.м. помещения приходится 1 кВт мощности котла.

Стоит учитывать даже те помещения, в которых нет радиатора (например, кладовые). Мощность отопительного устройства равна или чуть меньше сумме мощностей всех секций.

ЭТАП Проектирование отопительной конструкции

При разработке схемы необходимо соблюдать санитарные нормы. Их несоблюдение может привести к тому, что проект попросту не утвердят контролирующие органы. Такие неприятности чреваты тратой лишнего времени и денег, поэтому прежде, чем приниматься за проектирование, внимательно изучите СНиП , а также СНиП 31-02, в которых рассказано, какие трубы, обогревательные приборы и запорную арматуру использовать в зависимости от назначения и площади объекта.

Шаг 1. Разработка проекта с учетом СНиП

ЭТАП Проектирование отопительной конструкции

В частных домах при монтаже водяных полов допускается устанавливать полимерные и металлопластиковые трубы, которые гораздо дешевле изделий из металла.

Магистрали в системах с естественной циркуляцией должны устанавливаться под наклоном, точный угол которого необходимо уметь правильно рассчитать. Вариант «на глаз» чреват аварией. При этом уклон должен быть в сторону движения теплоносителя, чтобы он самотеком достигал батарей, а затем таким же способом двигался к котлу.

В качестве запорной арматуры, предпочтение отдается шаровым кранам. Ограничения по насосам согласно СНиП следующие – оборудование должно быть с напором до 30 кПа и производительностью до 3,0 м3/ч.

ЭТАП Проектирование отопительной конструкции

При составлении схемы сразу же решается вопрос о том, как будут прокладываться трубы:

Открытым способом. Прокладка осуществляется по строительным конструкциям, а фиксация происходит с помощью клипс и хомутов.Закрытым монтируются в штробы или каналы, в плинтусах или за декоративными элементами.

ЭТАП Проектирование отопительной конструкции

Первый способ лучше, так как он обеспечивает более легкий способ доступа к элементам системы для их замены или ремонта. Во втором случае если потребуется ремонт – придется штробить полы.

Шаг 2. Выбор схемы отопительной системы

На этом же этапе решается такой важный вопрос, будет ли система однотрубной или двухтрубной, поскольку от этого зависит вид самой схемы:

ЭТАП Проектирование отопительной конструкции

поочередное размещение батарей. То есть вода перетекает из одного радиатора в другой, остывая при этом. заключается в подключении подающей и обратной трубы, из-за чего теплоноситель подается во все узлы системы одновременно. Остывшая вода транспортируется по обратке назад в котел.

Чаще всего используется именно 2-трубная схема, поскольку она более эффективна, а также не прекращает свою работу, лаже если какой-либо прибор или элемент системы выходит из строя.

ЭТАП Проектирование отопительной конструкции

Шаг 3. Решение вопроса о включении байпаса в проект

Если вы составляете проект однотрубной схемы отопления, необходимо понять, нужен ли вам байпас. Без него вода, доходя до последних радиаторов, будет остывать, поэтому в дальних комнатах могут наблюдаться низкие комнатные температуры. Чтобы этого избежать – устанавливают байпас. Он перенаправляет теплоноситель к следующим приборам, поэтому практически все радиаторы получают одинаковое количество тепла. Если решите его устанавливать, кроме самого байпаса, также придется приобрести на выбор одно из двух:

  • два вентиля;
  • один трехходовой кран.

Водяной плинтус

Хочется рассказать еще об одной системе отопления. Она будет не видимой в вашем доме название этой системы водяной плинтус. Эта система при установке в доме внешне будет иметь вид обычного плинтуса. Внутри будут располагаться элементы нагрева в виде трубок.

При нагреве трубок внутри нагревается корпус плинтуса, который отдает тепло дому. Этот вид хорошее решение, где образуется плесень на стенах. Плюс такой вид схемы никак не повредит интерьеру вашего дома, так как она не заметна.

Водяной плинтус

Так же здесь есть некоторые минусы нельзя использовать под мебелью. Длинна такого контура составляет, всего 15 метров. В некоторых случаях придется использовать не по одному контуру.

Схема и устройство установки

Ниже представлен составляющие воздушного отопления частного дома своими руками:

  • Печь;
  • Фильтрующие элементы;
  • Труба, которая забирает воздух из комнаты;
  • Вытяжка;
  • Труба, которая подводит свежий воздух;
  • Подача теплого воздуха в комнату;
  • Система, выводящая остывший воздух из дома;
  • Дымоход.

Состав комплексной системы

В виде теплового генератора отлично подойдет жидкостный или газовый обогреватель, оснащенный программируемым контроллером. После того, как дом полностью прогреется, сразу же срабатывает автоматика и поддерживает температуру по заданным параметрам.

Обратите внимание! Обогреватель должен включаться автоматически максимум 4 раза в сутки при условии качественно выполненной теплоизоляции. Такой режим помогает экономить энергоресурсы.

Читайте также:  Однотрубная система отопления “Ленинградка”

Компактные теплогенераторы на природном газе

Коллекторная схема

Рис. 6 — Схема коллекторной системы.

Схема приведена на рис. 6. Такая схема позволяет регулировать теплоотдачу каждого радиатора отдельно.

Коллекторная схема

Недостатком такой системы является большой расход труб и необходимость использования дополнительного оборудования — наш материал об особенностях, плюсах и минусах инфракрасных теплых полов. Рекомендуем ознакомится с информацией о том, какой теплый пол уложить под линолеум? Информацию об особенностях монтажа теплого пола под ламинат можно найти здесь. Выбор мощности системы отопления

Прежде чем начать разрабатывать схему отопления дома, необходимо оценить количество тепла, которое должна вырабатывать система. Для этого надо рассчитать потери тепла, которые связаны с потерями в различных элементах этом надо учитывать то, что эти потери зависят от конструкционных материалов, из которых сделан дом, и перепада внутренней и наружной температур удельные потери тепла при средней температуре в доме +20 ºС и внешней температуре в 30 градусов мороза приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Коллекторная схема
№№ пп Материал Толщина Потери, Вт/м²
1 Стена кирпичная Два кирпича 104
2 Стена бревенчатая 250 мм 70
3 Стена из бруса 180 мм 89
4 Стена каркасная 200 мм 71
5 Стена из пенобетона 200 мм 105
6 Чердак (дерево) 35
7 Подвал (дерево) 26
8 Двери (дерево) 236
9 Окна (двойные) 135

Для оценки общих потерь тепла необходимо удельные потери элемента дома умножить на площадь соответствующего элемента дома и все просуммировать.

В зависимости от потерь тепла, а также некоторых других параметров дома выбирается мощность основного элемента — нагревательного котла.

Коллекторная схема

Его мощность обычно выбирается на 20% больше потерь тепла. Больший запас возможен только для котлов других типов слишком большой запас по мощности приведет к неоправданным потерям топлива и повышенному износу и более быстрые, но менее точные оценки необходимой для обогрева дома мощности тепловой системы:

  • если дом имеет хорошую теплоизоляцию и стеклопластиковые окна, то для обогрева 1 м³ объема дома достаточно 20 Вт мощности;
  • если дом плохо изолирован от холода не имеет хороших окон, то ему потребуется 40 Вт для обогрева 1 м³ объема;
  • если регион подвержен большим морозам, то может потребоваться 50 Вт для обогрева 1 м³ объема.

Циркуляция теплоносителя

В зависимости от метода перемещения теплоносителя по трубам, отопление дома может быть сконструировано по двум вариантам:

Вариант с принудительной циркуляцией теплоносителя

Для схемы отопления частного дома с принудительной циркуляцией, в отопительной системе необходимо установить циркуляционный насос. Он обеспечивает движение прогретой жидкости по трубам к радиаторам. В данном случае никакого наклона магистралей не требуется. Когда в системе установлены радиаторы, на них необходимо установить краны Маевского для вытеснения воздушных пробок. Охлажденный теплоноситель по обратному контуру подается обратно в котельную.

Достоинствами варианта с принудительным движением теплоносителя являются:

  • Высокая скорость перемещения теплоносителя. Как следствие – жидкость в обратном контуре практически не остывает. Это позволяет оптимизировать использование топлива или электроэнергии (в зависимости от типа котла)
  • Возможность регулировки температурного режима каждого из отопительных приборов
  • Минимизация внутреннего сечения труб без уменьшения сопротивления среды в магистралях

Вариант с естественной циркуляцией теплоносителя

Другие применяемые названия данного системы, построенной на основе данного варианта – гравитационная, конвективная. Отопление частного дома с естественной циркуляции теплоносителя – экономичный вариант.

Принцип действия следующий. При нагреве плотность воды уменьшается. Поэтому горячая вода подающего контура вытесняется наверх более тяжелой охлажденной водой обратного контура.

Чтобы не происходило гидравлического удара из-за увеличения объема (и, как следствие, давления теплоносителя в системе), в верхней части системы устанавливается расширительная емкость. В результате более нагретые слои попадают в радиаторы, а остывший теплоноситель поступает в котел по обратному контуру.

Помимо конвекционного принципа, в данной схеме отопления частного коттеджа работает и гравитационный принцип. Для этого в поступающем контуре делается небольшой уклон от стояка к отопительным приборам, усиливая движение теплоносителя самотеком. Соответственно, обратный контур предусматривает наличие уклона в направлении котла.

Достоинств у этого способа немного:

  • Низкая цена
  • Не нужен циркуляционный насос, который нуждается в электроснабжении. Это позволяет выполнить независимую от электричества отопительную систему (при условии использования соответствующего котла)
Читайте также:  Виды АГВ газовых котлов и их основные преимущества

Основные недостатки такой системы отопления – схема с естественной циркуляцией теплоносителя обладает низким уровнем комфорта и надежности.

Открытые и закрытые

Наличие либо отсутствие расширительного бака вызывает потребность в классификации схем водяного отопления еще по одному признаку: открытые (с расширительным баком) и закрытые системы.

В открытом варианте рабочее давление будет практически неизменным.

Поэтому гидросопротивление и нагрузки в трубопроводах таких систем меньше, чем в закрытых.

В качестве положительной особенности закрытых систем (чаще реализуемых при небольшой длины трассы прокачки) следует отметить меньшую технологическую сложность при их прокладке.

Выбор оптимальной схемы

Исходными данными для выбора наиболее подходящей схемы водяного отопления являются:

  • Суммарная площадь и количество этажей частного дома (еще более точный расчет с использованием программ, рассчитанных на калькулятор, требует учета также и высоты обогреваемых помещений).
  • Диаметр и протяженность трубопроводов, а также сложность их разводки по дому.
  • Вид котла, параметры которого должны быть согласованы с желаемым температурным режимом в частном доме.
  • Материал трубопроводов, который повлияет на суммарные теплопотери при функционировании.
  • Способ и эффективность утепления крыши и стен частного дома.
  • Наличие и вид систем автоматики, регулирующих подачу теплоносителя в помещения. Наиболее часто используются термодатчики, устанавливаемые во всех обогреваемых комнатах при одновременном монтаже на каждом радиаторе термостатических регулирующих головок.

Их наличие позволяет оптимизировать работу котла и снижать суммарные расходы на отопление до 10–15%.

Схема электроотопления для частного дома своими руками

Электроотопление частного дома – схема обвязки котла

Основными компонентами классической схемы электроотопления частного дома, собираемой своими руками, являются следующие:

  • Котел;
  • Группа безопасности (манометр, воздухоотводчик, клапан сброса давления) на подаче;
  • Фильтр-грязевик и циркуляционный насос на обратке;
  • Расширительный бак на обратке.

При монтаже электроотопления своими руками с использованием дорогих котлов агрегат подключают к обвязке (отопительному контуру) без монтажа наружного насоса, предохранительных клапанов, расширительного бака, грязевого фильтра – данные элементы уже установлены внутри котла.

Таким образом, электроотопление дома при правильном подходе к выбору и монтажу оборудования и самой системы является хорошей альтернативой газовым и твердотопливным котлам.

С принудительной и естественной циркуляцией

Все представленные выше схемы могут создаваться на основе отопительных котлов любого типа. Например, схема печного отопления частного дома строится на основе дровяной или угольной печи, а разводка труб может выполняться практически по любой из вышеописанных схем. Правда, во многие из них не помешало бы добавить принудительную циркуляцию. Для чего она нужна?

Главным отличием системы с принудительной циркуляцией теплоносителя от системы с естественной является циркуляционный насос.

Как мы помним, для однотрубных отопительных систем характерно уменьшение температуры теплоносителя по мере удаления от котла – часть тепла остается в радиаторах. Эти потери частично компенсируются с помощью схемы «Ленинградка», но в некоторых случаях недостаточно и этого. Для того чтобы исправить ситуацию, в отопительную систему устанавливается циркуляционный насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию теплоносителя.

С принудительной и естественной циркуляцией

Принудительная циркуляция необходима и во многих других схемах, в том числе в двухтрубных. Все дело в том, что небольшой диаметр современных полипропиленовых труб, многочисленные соединения и повороты создают гидравлическое сопротивление. Кроме того, применение принудительной вентиляции позволяет обеспечить более быстрый прогрев домовладений.

Достоинства и недостатки принудительной и естественной циркуляции

У каждой системы есть свои достоинства и недостатки:

При отапливании помещения с большим количеством радиаторов циркуляционный насос просто необходим.

  • естественная циркуляция проще и дешевле – отсутствуют расходы на циркуляционные насосы;
  • принудительная циркуляция позволяет улучшить работу отопления в больших зданиях – в некоторых случаях можно обойтись и естественной циркуляцией, но тогда увеличивается время прогрева системы;
  • принудительная циркуляция характеризуется легким гудением – естественная циркуляция обладает полной бесшумностью.

То есть во всем есть свои преимущества и недостатки.

С принудительной и естественной циркуляцией

Особенности монтажа систем с принудительной циркуляцией

Здесь все очень просто – циркуляционный насос устанавливается рядом с отопительным котлом. Обязательно создание байпаса, чтобы насос можно было исключить из общей схемы или выполнить его замену в случае поломки. Рекомендуется выбирать производительные малошумящие насосы, чтобы они не донимали еле слышимым, но от этого не менее противным гудением.