Водяное отопление современного частного дома

Схема системы отопления на газу

В схему отопительной системы частного домовладения, работающей на газу, обязательно входит котёл, батареи, бачок расширителя, циркуляционный насос и соединительные трубы. Нагретый котлом теплоноситель циркулирует по трубам и радиаторам, отдавая своё тепло в окружающую среду и снова возвращаясь в главный отопительный узел. Перемещение воды обычно обеспечивается принудительным способом за счёт нагнетаемого насосом давления.

Для увеличения эффективности водяного газового отопления дома его схема может дополняться запорной арматурой, кранами Маевского, температурным датчиком и другими элементами. Расширительный бачок — неотъемлемая составляющая любой отопительной системы, как с принудительной, так и естественной циркуляцией.

Схема газового отопления с естественной циркуляцией воды обусловлена особенностью монтажа трубопровода под необходимым углом, а также использования труб с большим диаметром и установки расширительного бачка в самой высшей точке системы. При этом схема разводки отопления может выполняться двумя способами:

• Лучевым способом, который обладает простотой проведения ремонтных работ, а также высокой эффективностью. Но придётся потратиться на трубы из-за больших размеров трубопровода.
• Тройниковый метод немного дешевле, что обусловлено меньшим количеством труб. Но выполнить регулировку отдельных элементов отопления не получится, так как это просто не предусмотрено схемой.

Если предусмотрено подключение системы отопления непосредственно к центральному газопроводу, то человеческое вмешательство в её работу будет ограниченно изменением параметров температуры.

Традиционные отопительные системы

Чаще всего для отопления используют воду или различные антифризные жидкости, которые циркулируют по трубам. Жидкость нагревается при помощи газовых котлов, которые могут работать на жидком, твердом и газовом топливе. В последнее время в качестве нагревающих элементов стали использовать электродные и индукционные котлы .

Водяное отопление популярно за счет доступности и эффективности теплоносителя у владельцев коттеджей и прочего загородного жилья. Водяную систему легко смонтировать самостоятельно. Положительным моментом является то, что объем воды в системе остается постоянным.

Недостатки водяного отопления в длительном времени прогревания помещения, возможных протечках и разрывах труб. Нельзя отключать водяную систему зимой, так как вода замерзнет и разорвет трубы.

Способы циркуляции воды в системах отопления

Движение жидкости по замкнутому контуру (контурам) может происходить в естественном или принудительном режиме. Вода, нагретая отопительным котлом, устремляется к батареям. Эту часть контура отопления называют прямым ходом (током). Попав в батареи, теплоноситель остывает, и направляется обратно в котел для нагрева. Этот промежуток замкнутого маршрута называют обратным ходом (током). Для ускорения циркуляции теплоносителя по контуру применяют специальные циркуляционные насосы, врезаемые в трубопровод на «обратке». Выпускаются модели отопительных котлов, в конструкции которых предусмотрено наличие подобного насоса.

Естественная циркуляция теплоносителя

При естественной циркуляции движение воды в системе идет «самотеком». Это возможно за счет физического эффекта, проявляющегося при изменении плотности воды. Горячая вода имеет меньший показатель плотности. Жидкость, идущая по обратному ходу, имеет большую плотность, а потому легко вытесняет уже нагревшуюся в котле воду. Горячий теплоноситель устремляется вверх по стояку, а далее распределяется по горизонтальным магистралям, проведенным под небольшим уклоном, составляющим не более 3-5 градусов. Наличие уклона и позволяет двигаться жидкости по трубам самотеком.

Схема отопления, основанная на естественной циркуляции теплоносителя, является самой простой, а потому ее легко реализовать на практике. К тому же в этом случае не требуется наличие других коммуникаций. Однако подходит этот вариант лишь для частных домов небольшой площади, так как длина контура ограничена 30 метрами. К недостаткам можно отнести и необходимость монтажа труб большего диаметра, а также низкое давление в системе.

Принудительная циркуляция теплоносителя

В автономных отопительных системах с принудительной циркуляцией воды (теплоносителя) по замкнутому контуру присутствует в обязательном порядке циркуляционный насос, который обеспечивает ускоренный ток нагретой воды к батареям, а остывшей – к нагревательному прибору. Движение воды возможно из-за разности давлений, возникающей между прямым и обратным током теплоносителя.

При монтаже данной системы не требуется соблюдать уклон магистрали трубопровода. В этом заключается преимущество, а вот существенный недостаток кроется в энергозависимости такой отопительной системы. Поэтому на случай отключения электричества в частном доме должен быть генератор (мини-электростанция), который обеспечит функционирование системы отопления в экстремальной ситуации.

Схему с принудительной циркуляцией воды в качестве теплоносителя можно использовать при монтаже отопления в доме любой площади. При этом выбирается насос подходящей мощности и обеспечивается его бесперебойное электропитание.

Подбор оптимальной схемы отопления

Для обогрева жилища чаще всего используются следующие схемы, как установить котел отопления в частном доме:

• Однотрубные. Один коллектор обеспечивает все радиаторы. Он играет роль и подачи, и обратки, так как прокладывается замкнутым контуром рядом со всеми батареями.
• Двухтрубная. В этом случае применяется отдельная обратка и подача.

Чтобы выбрать наиболее оптимальную схему установки котла отопления в частном доме, рекомендуется проконсультироваться со специалистом. Однако в любом случае, двухтрубная система является более прогрессивным решением вопроса какая схема отопления лучше для частного дома. Хотя на первый взгляд может показаться, что однотрубная система позволяет сэкономить на материале, однако практика показывает, что такие системы и дороже, и сложнее.

Важно понимать, что внутри однотрубной системы остывание воды происходит намного быстрее: в результате более дальние радиаторы приходится оснащать большим числом секций. Также у раздающего коллектора должен быть достаточный диаметр, превосходящий линии двухтрубной разводки

Кроме того, в данной схеме существует серьезное затруднение при организации автоматического управления из-за влияния радиаторов друг на друга.

Небольшие строения типа дач, где число радиаторов не превышает 5, можно без опасения оснащать однотрубной горизонтальной схемой системы отопления частного дома своими руками (ее еще называют «ленинградкой»). Если число батарей увеличить, будут наблюдаться сбои в ее функционировании. Еще одно применение подобной развязки — однотрубные вертикальные стояки в двухэтажных коттеджах. Подобные схемы встречаются довольно часто и работают без сбоев.

Двухтрубная развязка обеспечивает доставку на все батареи теплоносителя одинаковой температуры. Это позволяет отказаться от наращивания секций. Наличие подающей и обратной трубы создает оптимальные условия для внедрения автоматического управления радиаторами, для чего используются термостатические вентили. В этом случае можно брать трубы меньшего диаметра и более простые схемы.

Какие бывают схемы отопления частного дома двухтрубного типа:

• Тупиковыми. В этом случае трубопровод состоит из отдельных ветвей, внутри которых используется встречное движение теплоносителя.
• Попутными двухтрубными. Здесь обратка выполняет роль продолжения подачи, что обеспечивает кольцевое движение теплоносителя внутри схемы.
• Лучевыми. Наиболее дорогостоящие схемы, где каждый радиатор имеет отдельно проложенную скрытым способом (в полу) линию от коллектора.

Если при укладке горизонтальных магистралей большого диаметра использовать уклон 3-5 мм/м, то будет достигнут гравитационный способ работы системы, и циркуляционные насосы можно не применять. Благодаря этому достигается полная энергетическая независимость системы. Этот принцип можно применять как однотрубных, так и двухтрубных схемах: главное – создать условия для самотечной циркуляции теплоносителя.

В открытых отопительных системах потребуется наличие в самой верхней точке расширительного бака: такой подход является обязательным при обустройстве самотечных контуров. Однако обратная труба рядом с котлом может быть оснащена мембранным расширителем, что позволит сделать систему закрытой, работающей в условиях избыточного давления. Такой подход считается более современным, и чаще всего используется в системах принудительного типа.

Особого упоминания при исследовании, какую схему отопления выбрать для частного дома, заслуживают теплые полы. Стоит такая система довольно дорого, так как требует укладки в стяжку нескольких сотен метров трубопровода: это позволяет обеспечить каждую комнату отдельным нагревающим водяным контуром. Трубы коммутируются на распределительном коллекторе, который имеет смесительный узел и собственный циркуляционный насос. В результате помещения прогреваются очень равномерно и экономично, в комфортной для людей форме. Подобный тип отопления может применяться в различных жилых помещениях.

Монтаж водяной системы отопления

Как сделать водяное отопление – этот вопрос должен быть спланирован до мелочей, в прямом смысле слова. Планирование должно производиться профессионалами. Обычно процесс планирования начинается именно с того места, где будет размещен котел, ставится он еще до планирования разводки труб. Конечно, профессионалы знают, как правильно сделать водяное отопление, поэтому лучше всего будет пригласить одного из них, особенно на этапе планирования.

Профессиональный чертеж системы отопления

Когда вы решили, где будет котел, специально под него делается бетонный постамент, высота – 40-50 мм. После установки котла на постамент нужно подсоединить его к дымоходу, замазать все щели в местах соединения глиной.

Когда вы установили котел, монтаж водяного отопления своими руками продолжается этапом вычерчивания схемы разводки труб

Здесь необходимо внимательно и осторожно продумать размещение стояков, труб и радиаторов, — поэтому целесообразно будет пригласить для этого специалиста. Радиаторы лучше всего размещать под окнами, чтобы теплый воздух от них обогревал поверхность внутреннего стекла и рамы

Монтаж радиаторов отопления

Сечение труб и материал их изготовления следует подбирать на основе собственных финансовых возможностей и общего протяжения контура отопления: чем более сечение магистральных труб, тем проще будет идти по ним вода.

Следующий этап работ по обустройству системы водяное отопление дачи своими руками – это монтаж трубопровода и установка радиаторов. Здесь все достаточно просто: труба выводится до позиции радиатора, затем он ставится, соединяются все вводы и выводы, после чего трубу проводят к другому радиатору и так далее. Очень удобно будет, если вы поставите на каждый радиатор кран, это позволит удалять воздушные пробки.

Далее отопительный контур нужно замыкать там же, где он и начался – в котле. На вводе в котел ставится фильтр, а также, если нужно, — насос принудительной циркуляции. В самой нижней точке системы следует поставить узел слива-залива воды, чтобы при ремонтах или ликвидации отопления можно было слить всю воду.

Первую пробу отопительного котла необходимо производить только лишь вместе со специалистом.

Как выбрать конфигурацию отопления в многоквартирном доме

В большинстве случаев выбора как раз нет. Если в типичном доме применена стояковая однотрубная система, то установка отопления в квартире во время ремонта будет заключаться в замене труб и подборе новых радиаторов необходимой мощности. Но вот автономные, а также поквартирные системы (когда трубы подключаются не к общим стоякам, а к индивидуальным отводам на каждом этаже), зачастую позволяют белее гибко подходить к проектированию.

Лучевая схема поквартирного отопления. Пункт распределения и учёта находится в подъезде

Важно знать. Поквартирное отопление имеет свои плюсы и минусы

К достоинствам можно отнести: вариативность системы (тип комплектующих, схема разводки), возможность отключать от отопления квартиры по отдельности (например, для ремонта), лёгкость в регулировании температуры и учёте тепла. Недостатков очень мало, главный – возможно охлаждение стен, если в соседней незаселённой квартире отопление не включено. Автономные системы обладают схожим набором положительных характеристик, вот только иногда владельцы жилья сталкиваются с трудно разрешимым вопросом – как отключить отопление в квартире.

Оптимальные схемы разводки трубопроводов рассматриваются в каждом конкретном случае индивидуально, их классифицируют по нескольким ключевым критериям.

1. В зависимости от способа подключения радиаторов, отопление квартиры будет:
   • однотрубное,
   • двухтрубное.
2. По расположению трубопроводов разводка бывает:
   • верхняя,
   • нижняя,
   • горизонтальная,
   • вертикальная.
3. По характеру движения теплоносителя схемы отопления многоквартирного дома подразделяются на:
   • попутные,
   • тупиковые.

Вариант схемы автономного отопления

Обратите внимание на градацию сечения труб

Важно знать. Во многих случаях лучше всего себя показывают различные комбинации схем

Во многих случаях лучше всего себя показывают различные комбинации схем

Важно знать. Во многих случаях лучше всего себя показывают различные комбинации схем

Замена отопления – очень непростая задача и сложнее всего приходится тем, кто решил сделать отопление в квартире своими руками. Даже если доверить проектирование профессионалам, всё равно остаётся огромное количество сугубо практических «мелочей» по монтажу, которые известны только специалистам. Холодные батареи в дальней комнате – это не самое плохое, что может случиться. Главное, не устроить техногенную катастрофу в отдельно взятом подъезде.

Достоинства и недостатки разных видов систем отопления

Рассмотрим плюсы и минусы систем с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя.

Достоинства системы с принудительной циркуляцией:

• возможность автоматического управления тепловым потоком от радиаторов: можно задать температуру отдельно для каждой комнаты, и заданный температурный режим будет автоматически поддерживаться;
• такая система более экономична в плане потребления топлива – как раз из-за возможности автоматического регулирования;
• можно применять пластиковые трубы вместо стальных, что уменьшит стоимость материалов и монтажных работ;
• дизайн помещения не портится видом трубопровода, т. к. пластиковые трубы зачастую даже скрывают в стенах.

https://youtube.com/watch?v=tasLQR9J8mU

Недостатки системы с естественной циркуляцией:

• невозможно автоматическая регулировка теплового режима отопительных приборов;
• как правило, перерасход топлива;
• использование труб большого диаметра (чтобы сопротивления потоку теплоносителя были как моно меньше) и только стальных, что обойдётся дороже: и стоимость самих труб больше и при недостаточной квалификации такую систему не собрать самостоятельно;
• смотрятся толстые трубы в интерьере помещения не очень эстетично;
• в системе с естественной циркуляцией невозможно использовать бойлер косвенного нагрева;
• нельзя такую систему использовать с водяными тёплыми полами.

Вот теперь, пользуясь полученной информацией, вы можете решить, по какому принципу будет работать ваша система отопления. После чего можно переходить к проектированию.

Разновидности жидкостных автономных отопительных систем

Отопительные системы обогрева индивидуального дома с использованием в качестве теплоносителя воды и незамерзающих жидкостей (антифризов) отличаются по ряду признаков, основные различия:

По типу используемого топлива. Самыми популярными видами энергии для нагрева теплоносителей являются электричество, газ, жидкие горючие углеводородные смеси (дизельное топливо, мазут, масло, керосин), большое количество твердых горючих материалов – дрова, уголь, торфяные брикеты и пеллеты различного состава. Электроэнергия может быть получена как от энергетических компаний, так и самостоятельно при использовании солнечных батарей, ветровых или гидравлических генераторов.

По виду тепловых генераторов. В современных отопительных системах для передачи энергии теплоносителю используют нагревательные котлы, имеющие конструктивные особенности и различия между аналогами для каждого вида топлива. При недостатке средств многие умельцы собирают автономное отопление своими руками, используя вместо заводских котлов самостоятельно собранные конструкции преимущественно на твердом топливе, типичный пример – металлическая печка в жилом помещении с расширительным баком на чердаке и стальной трубопроводной системой с радиаторами.

Рис. 7 Принцип работы и основные узлы газового конвектора

По материалу трубопровода. Полимерные трубы из полипропилена ПП, сшитого полиэтилена и металлопласта РЕХ постепенно вытесняет изделия из металлов, на объектах старой постройки по-прежнему используются наружные стальные трубопроводы для подводки воды к радиаторам. Некоторые домовладельцы при наличии значительных финансовых средств делают подводку теплоносителя через медные трубопроводы полностью или на отдельных участках. Современные продвинутые системы монтируют из специальных тонкостенных стальных труб по обжимной технологии соединения элементов сантехнической арматуры с помощью фитингов.

По методу подачи теплоносителя к теплообменникам. Существуют 2 основных способа подачи нагретой жидкости к патрубкам радиаторов отопления – однотрубный и двухтрубный, иногда используется комбинированное подключение. Для подсоединения трубопровода теплых полов применяется коллекторная разводка, позволяющая подключать к одному распределительному узлу несколько контуров, системы из большого числа радиаторов подсоединяют через гидрострелки или радиаторное коллекторы. При подключении теплообменных радиаторов используют различные схемы разводки трубопроводов – лучевую, тупиковую, попутную, специальную горизонтальную (ленинградка).

Также существуют различные способы подключения входных и выходных патрубков теплообменных радиаторов к тепловой магистрали – вертикальный, горизонтальный, диагональный, нижний.

Рис. 8 Схемы разводки труб

По расположению накопительного бака. Расширительный бак, являющийся важным элементом любой отопительной системы, может быть герметичного типа заводского изготовления (гидроаккумулятор красного цвета) и вмонтирован в контур в любом удобном месте – такие системы называют закрытыми, так как к теплоносителю не имеется прямого доступа. Перемещение жидкости по трубопроводу в системах данного типа осуществляется с помощью циркуляционного электронасоса, устанавливаемого внизу недалеко от котла рядом с гидроаккумулятором.

У другой разновидности отопительных систем, называемых самотечными, накопительный бак устанавливается вверху на чердаке, трубопроводы имеют небольшой уклон при подходе к радиаторам, на их выходе малый угол наклона выдержан в сторону котла. Циркуляция жидкости в системе происходит самотечным методом за счет того, что нагретая вода или антифриз имеют меньшую плотность и поэтому выталкиваются вверх более плотными холодными слоями.

Рис. 9 Открытая отопительная система

Особенности монтажа

Перед тем, как начать обустраивать водяное отопление своими руками, стоит рассмотреть самые популярные и практичные системы, достоинства и недостатки, принципы монтажа, а также подходящие типы радиаторов.

Самодельное строительство дома всегда связано и с организацией отопления помещений. Этот вопрос продумывается задолго до начала соответствующих работ. Существует много вариантов. Их рассматривает любой человек, собирающийся обеспечить отопление загородного дома своими руками. Достаточно часто встречаются случаи, когда советом никто помочь не может. Специалисты компаний берут за это плату, что делает их услуги не самым выгодным вариантом. Приходится все продумывать самостоятельно.

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, на твердом топливе 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.

Стальные батареи 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.).

Однотрубная схема

Отопительная система с однотрубной разводкой выглядит следующим образом: в процессе работы устанавливают одну трубу, которая создает замкнутый контур. К этому контуру подключают приборы отопления из каждого отдельного помещения.

Система обустраивается двумя методами: горизонтальным и вертикальным.

Наибольшей популярностью пользуется однотрубная система с нижней разводкой, обустроенная по горизонтальному методу, ее конструкция довольно простая. Трубы в этом случае укладываются с небольшим уклоном для естественного движения теплоносителя.

Перед тем как сделать разводку от котла отопления в многоэтажном доме следует ознакомиться с некоторыми нюансами монтажных работ. В частности речь идет о следующем: на отводе, идущему к первому прибору отопления на первом этаже, устанавливают запорное устройство, с помощью которого можно перекрывать подачу и создавать нужное давление для естественного перемещения теплоносителя по трубам и батареям верхних этажей.

При вертикальной разводке стояки должны располагаться строго вертикально, а трубы в этом случае следует брать немного большего диаметра.

Преимуществом системы однотрубного типа с нижней разводкой батарей в частном доме является возможность естественного движения теплоносителя по трубам и радиаторам. Другими словами, система может работать без циркуляционного насоса.

Среди других преимущественных моментов можно выделить следующее:

• Возможность экономии. Для обустройства системы труб и других материалов требуется намного меньше.
• Схема разводки доступна и понятна даже неопытному новичку.
• Простые расчеты гидравлической нагрузки на элементы системы.

Однако система однотрубного типа имеет один существенный недостаток: приборы отопления, расположенные дальше от котла, нагреваются меньше. Это происходит из-за значительного снижения температуры теплоносителя при перемещении по системе. Следовательно, дальние от котла комнаты почти всегда будут холодными

Поэтому важно знать, как правильно сделать разводку отопления.

Но эта проблема имеет решение, причем не одно, а несколько:

• Если увеличить число секций в дальних приборах отопления.
• Если использовать специальные термостатические клапаны, позволяющие регулировать давление теплоносителя в каждом радиаторе.
• Если врезать в систему специальный насос, который способствует более быстрому перемещению теплоносителя по системе и равномерно распределяет тепло по всем приборам отопления.

Система отопления с однотрубной разводкой вполне подходит для обогрева частного дома площадью до 100 квадратных метров без использования дополнительных способов отопления.