Система отопления в частном доме схема

При решении задачи обогрева жилья существует множество комбинаций построения системы подачи и отвода теплоносителя. Тем не менее, каждая разводка отопления в частном доме может быть типизирована по нескольким признакам.

Все варианты имеет свои плюсы и минусы, поэтому необходимо тщательно продумать геометрию системы с учетом индивидуальных особенностей помещений.

Моделирование оптимальной геометрии контура

Для одного частного дома может быть спроектировано несколько замкнутых водяных контуров, которые будут обогревать разные помещения. Они могут существенно отличаться друг от друга по типу разводки.

При проектировании в первую очередь исходят из работоспособности системы, а также оптимальной геометрии с позиции минимизации затрат, простоты монтажа и возможности вписать элементы отопления в дизайн помещений.

Естественная и принудительная циркуляция воды

Нагрев теплоносителя для отопления дома происходит в одном или нескольких устройствах, расположенных внутри помещения. Это могут печи, камины, а также газовые, электрические или твердотопливные котлы. Давление воды в контуре обеспечивают или за счет использования циркуляционных насосов или выстраиванием геометрии системы, позволяющей создать условия для естественной циркуляции.

Также источником горячей воды может быть централизованная система отопления для нескольких домов. В случае слабого напора возможно подключение циркуляционных насосов для создания дополнительного давления и увеличения скорости перемещения жидкости по трубам.

При выборе варианта с естественной циркуляцией теплоносителя или небольшого давления в трубах при централизованном отоплении необходимо внимательно отнестись к возможности максимального использования физических законов, позволяющих начинать и поддерживать движение жидкости.

Обязательным элементом разводки в этом случае является коллектор разгона. Он представляет собой вертикальную трубу, по которой горячая вода поднимается вверх, затем распределяется по приборам отопления и, потеряв начальную температуру, стекает вниз. По причине разной плотности возникает перепад гидростатического давления горячего и холодного столба жидкости, который является движущей силой для циркуляции воды.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Подвод горячей воды к радиаторам может быть осуществлен разными способами. Разводку условно делят на вертикальную и горизонтальную, по положению труб (стояков), подающих воду непосредственно к радиаторам отопления.

Вертикальные схемы с верхней подачей горячей воды максимально используют разницу гидростатического давления между теплым и холодным сегментами контура, поэтому их практически всегда применяют при естественной циркуляции, а также при низком давлении в системе. Кроме того, такие схемы работоспособны при аварийном отключении насоса, которое может наступить по причине его поломки или отсутствия электроэнергии.

Разводку с нижней подачей практически не применяют при отоплении с естественной циркуляцией. Но в случае наличия хорошего давления в системе ее использование оправдано, так как у такой схемы существует два значительных плюса, относительно альтернативного варианта:

меньшая суммарная длина используемых труб;
отсутствует необходимость проведения трубы по чердаку или технологическим нишам под потолком второго этажа.

Для одноэтажных частных домов применяют горизонтальную схему разводки отопления. Если здание имеет два или более этажа, то ее часто используют в случае, когда с позиции дизайна вертикальные стояки нежелательны. Горизонтальные трубы, подающие и отводящие воду можно органично вписать в интерьер помещений, а также спрятать под пол или в ниши, расположенные на уровне пола.

Выбор одно- или двухтрубного варианта

Подвод горячей воды и отвод охлажденной для системы отопления частного дома можно производить с помощью одной или двух труб. У каждого варианта есть положительные и отрицательные стороны, а также особенности использования в зависимости от типа разводки.

Использование однотрубной схемы подключения

Схему водяного отопления частного дома с использованием одной трубы для подачи горячей и отвода остывшей воды называют однотрубной. Главное преимущество такой системы заключается в минимизации длины труб. Из этого вытекают основные плюсы такого варианта:

наименьшие затраты на приобретение элементов отопительной системы;
наиболее простой и быстрый монтаж;
наименьший риск аварии.

Основным минусом однотрубного отопления является постепенное уменьшение температуры воды, которая проходит последовательно через все радиаторы в контуре. Поэтому нужно использовать несколько большую площадь поверхности последних радиаторов (большее число колен), что часто нивелирует ценовую выгоду от минимизации длины труб.

Также, в связи с этим недостатком, существуют ограничения для одного контура на количество подключаемых радиаторов. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло.

Кроме того, возникает проблема при расчете теплоотдачи. Здесь необходимо учитывать, что отключение первых радиаторов от системы отопления ведет к увеличению температуры входящей воды для последующих устройств.

Применять однотрубные схемы с вертикальной нижней разводкой бессмысленно, так как длина труб будет такой же, как и двухтрубного варианта, что нивелирует все плюсы, но оставляет минусы.

Подключение отопительного прибора, как правило, производят через байпас, чтобы иметь возможность отключить любой из них без остановки циркуляции воды по контуру. Хотя для экономии на кранах можно не делать обход воды через отводок, но тогда придется останавливать работу этой части системы и сливать воду при необходимости замены или ремонта радиатора.

Самым экономным вариантом является использование одной стальной трубы диаметра 1,5-2 дюйма без радиаторов отопления. Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды.

Применение двухтрубного варианта отопления

Схему отопительного контура, когда одну трубу используют для подачи горячей воды к отопительным приборам, а вторую – для возврата охлажденной называют двухтрубной. Ее основные преимущества следующие:

температура подаваемой ко всем радиаторам воды одинаковая;
отключение одного или нескольких радиаторов не влияет на температуру подаваемой воды к остальным отопительным приборам;
ограничения по количеству радиаторов для одного отопительного контура зависит только от пропускного объема труб.

Основным минусом такой разводки является некоторое увеличение метража труб. Это ведет во-первых к дополнительным затратам на приобретение и монтаж элементов системы отопления, а во-вторых к более сложным решениям задачи по ее интеграции в интерьер частного дома. Количество фитингов и кранов при двухтрубной системе почти такое же, как и при однотрубной.

Двухтрубную разводку в зависимости от относительного движения горячей и охлажденной воды подразделяют на попутную и тупиковую. В первом варианте оба потока двигаются в одном направлении и, таким образом, длина цикла оборота теплоносителя для каждого радиатора одинакова. В этом случае происходит равный по скорости их нагрев при запуске системы отопления.

В случае тупикового варианта направление движения горячей и охлажденной воды встречное. Нагрев ближних к котлу радиаторов происходит быстрее. Чем меньше скорость воды, тем более заметен этот эффект, поэтому при естественной циркуляции прогрев одних помещений будет происходить значительно медленнее, чем других.

Если используют циркуляционный насос или расстояние между первым и последним радиатором в контуре незначительное, то эффект неравномерного нагрева при тупиковой двухтрубной разводке незаметен. Тогда выбор в пользу того или иного варианта обусловлен исключительно соображениями удобства проведения обратной трубы.

Включение в систему распределительного коллектора

Популярным в последнее время способом организации водяного отопления является так называемая «лучевая схема» с применением распределительного коллектора. Такой метод разводки надежно работает только при хорошем давлении воды в системе, поэтому его не используют при естественной циркуляции.

Лучевая система подключения радиаторов

Наиболее равномерное и управляемое разделение потока теплоносителя по приборам отопления можно осуществить с помощью распределительного коллектора. Устройство включает в себя две гребенки, в одну из которых горячая вода поступает из котла и распределяется по радиаторам, а в другую охлажденная вода возвращается и направляется обратно к котлу.

Подключение радиаторов через распределительный коллектор происходит параллельно, поэтому при такой разводке достигается минимальная разница температуры теплоносителя, подводимого к приборам отопления. Это значительно облегчает расчет параметров радиаторов на стадии проектирования, а также позволяет легко регулировать мощность каждого прибора в период эксплуатации.

Вторым значимым плюсом такой разводки является возможность управления параметрами подачи теплоносителя ко всем приборам из одного места. Коллектор помещают в специальный шкаф с доступом к индикаторам и элементам управления: вентилям, кранам и насосам. Это удобно с позиции регулирования микроклимата дома и позволяет легче вписать радиаторы в интерьер помещения.

К минусам систем с коллекторной схемой разводки отопления следует отнести максимальную длину труб подвода и отвода воды к радиаторам. Этот вариант является самым дорогим по стоимости элементов контура и самым сложным при монтаже, а также требует определенной квалификации.

Как правило, трубы в лучевой разводке отопления монтируют в стяжку пола. Это означает, что проектировать и устанавливать такую систему необходимо при строительстве или капитальном ремонте частного дома. Выполнить коллекторный вариант для подсоединения радиаторов или изменить геометрию контуров в помещениях с уже проведенным внутренним ремонтом достаточно сложно. Это второй существенный минус разводки такого типа.

Правила использование теплого пола

Применение при обогреве жилых помещений теплого пола – самый комфортный и очень популярный способ. Если отапливаемая площадь небольшая, то можно обойтись одной трубой, помещенной в стяжку пола.

Для больших площадей использование единственной трубы невозможно по следующим причинам:

количество подаваемого тепла не хватит для обогрева всего помещения, кроме того этот обогрев будет неравномерным;
при большой длине возникает сильное гидродинамическое сопротивление потока жидкости, что ведет к чрезмерным затратам электроэнергии на создание давления и увеличивает риск прорыва воды в местах соединений.

Поэтому, при значительной площади теплого пола, использование нескольких труб является не пожеланием, а необходимостью. В этом случае подключение осуществляется через распределительный коллектор.

Часто коллектор снабжают смесительным узлом, для регулировки температуры воды, подаваемой к трубам теплого пола. Дело в том, что для радиаторов отопления, как правило, используют жидкость с температурным диапазоном от 70 до 80 градусов Цельсия, тогда как для теплого пола необходимо около 40 градусов.

Регулировка температуры через смеситель отличается надежностью, что очень важно, так как превышение температуры может вызвать существенную деформацию покрытия пола: линолеума, ламината или паркета.

Выводы и полезное видео по теме

Схематичное представление разводки отопления в двухэтажном доме большой площади. Двухтрубная попутная и тупиковая система и теплый пол, подключенные через коллекторы. Исключение конфликта циркуляционных насосов с помощью гидрострелки:

Лучевая схема для обогрева двухэтажного здания. Так как чистовая отделка еще не проведена, то хорошо видна вся разводка. Нюансы укладки труб на пол под бетонную стяжку:

Мнение практикующего мастера по установке систем отопления о различных схемах, применяемых в частных домах. Анализирует плюсы и минусы естественной циркуляции, однотрубной, двухтрубной попутной и тупиковой, а также коллекторной разводки:

Представленные разводки для отопления домов являются типовыми и могут быть модифицированы с учетом геометрии помещений, необходимых значений температуры или других факторов. При модификации схем необходимо соблюдать законы и основные положения физики, гидравлики, материаловедения и других дисциплин.

В случае решения сложных или нестандартных задач лучше обратиться к специалистам, потому, что переделка систем отопления может выйти даже дороже, чем их моделирование и монтаж.

sovet-ingenera.com

Что из себя представляет отопление дома

Это совокупность инженерных компонентов, рассчитанных на получение тепла, его транспортировку и максимальную отдачу в нужном помещении, для поддержания в нем температурных условий на заданном уровне. Состоит из:

Преобразователя запасенной энергии топлива в тепло (котел);
Системы транспортировки теплоносителя (трубы)
Запорно-регулирующей арматуры (краники, коллекторы и т.п.);
Устройства для отдачи тепла воздуху или твердой поверхности (батарея, полотенцесушитель, теплый пол).

Принципиальная схема обустройства отопления в доме

Что сжигается в котлах

Выбор котла изначально производится по виду топлива, из которого он извлекает тепловую энергию:

Газ – это простое и недорогое решение для обогрева. Использование этого вида топлива позволяет полностью автоматизировать процесс отопления, при условии качественной установки и настройки оборудования;
Твердое топливо чаще всего используется в населенных пунктах, где отсутствует газопровод. Применяются: дрова, брикеты, уголь или пеллеты. Такие виды котлов имеют недостаток – невозможно полностью автоматизировать процесс отопления. Они требуют наполнения камеры сгорания вручную каждые 10 часов и отдельное место для хранения топлива. Также необходимо периодически производить их чистку. Промежуточное решение это использование автоматического раздатчика – автономность в этом случае зависит от размеров бункера. В некоторых случаях получается увеличить время функционирования котла без добавления топлива до 5-12 дней;
Электричество – лидер по дороговизне, а заодно удобству и экологичности использования. Главное преимущество таких устройств – возможность полностью автоматизировать управление. Еще, такие котлы практически не нуждаются в уходе;
Жидкое топливо (бензин, дизель) чаще всего используется в местах, где отсутствуют другие источники энергии. КПД таких котлов составляет около 80%, что делает их сравнительно экономичными.

Сравнение видов топлива на видео:

Устройства для передачи теплоносителя

Для применения в качестве теплоносителя универсальным решением по цене и эффективности будет использование обычной воды. Правда на такие системы отопления в частных домах потребуется установить дополнительное оборудования. К нему относятся такие элементы:

Емкость для компенсации расширения жидкости при нагревании (открытого или мембранного типа);
Насос для циркуляции;
Гидрострелка;
Буферный бак;
Коллектор. Нужен если используется лучевая система разводки;
Емкость для косвенного подогрева;
Датчики и устройства для снятия их показаний (если используется автоматизация).

Примечание. Расширительный бак – неотъемлемая часть водяной системы отопления. Он должен устанавливаться в обязательном порядке.

Вода при нагревании увеличивается в объеме, что в замкнутом пространстве повышает давление в трубах и зачастую провоцирует их разрыв. Избежать таких последствий помогает расширительный бак, в который вытесняются излишки воды.

Так расширительный бак выглядит в системе

Циркуляционный насос обеспечивает передвижение теплоносителя по сети труб. Использование нескольких насосных агрегатов для большого количества контуров, возможно благодаря установке разделительной гидрострелки, либо буферного бака, одновременно выполняющего функцию резервуара, аккумулирующего тепло. Особенно применение такого оборудования показано для многоэтажных частных домов.

Распределительные коллекторы чаще всего устанавливаются для запитывания теплых полов или при подключении радиаторов по лучевой схеме. Что касается резервуара для косвенного нагрева, то он является емкостью со змеевиком, нагревающей воду для нужд горячего водоснабжения.

Измерительные приборы устанавливаются для зрительного контроля над температурными показателями и давлением в трубах. Чтобы обеспечить автоматизацию процесса отопления, производится монтаж датчиков давления, регуляторов температуры и контроллеров.

Разновидности батарей по форме и материалу

На рынке представлены различные виды отопительных приборов, каждый из которых обладает собственными особенностями конструкции и характеристиками. Во время монтажа отопления в частном доме, важным условием корректной работы всей установки является грамотный подбор отопительного блока.

Правильно подобранные батареи это залог равномерного прогрева помещения

Различают следующие их виды:

Секционные батареи из чугуна. Их недостатки в громоздкости, неказистом внешнем виде, возможном нарушении целостности стыков между секциями, а также низкая степень теплоотдачи; Взамен они отличаются устойчивостью к перепадам давления и внушительным сроком службы.
Секционные батареи из биметаллических материалов. Радиаторные секции выполнены из легкосплавного металла, а внутренняя их часть выстлана нержавеющей сталью. Отличаются долговечностью, практичностью и эстетичным внешним видом. В отличие от чугунных радиаторов, биметаллические способны выдержать более высокое давление;
Секционные батареи из алюминия выполнены из легкосплавных металлов без использования стали. Обладают высокими показателями теплопроводности, а рабочее давление сопоставимо с таковым у чугунных радиаторов;
Панельные батареи из стали. Представляют собой сварочные конструкции неразборного типа с декоративной облицовкой и обладают высокими показателями теплоотдачи. К минусам можно отнести низкое рабочее давление, что ограничивает область применения.

Конвектор – труба с оребрением, рассчитанная на то же давление, что и в основных трубопроводах.

Важно! Настоятельно не рекомендуется применение стальных труб для скрытого монтажа подводки. Также запрещено стыковать между собой разные материалы – распространенная ошибка это подключение медных труб к алюминиевым радиаторам.

Трубопроводы, по которым теплоноситель поступает в отопительные приборы, могут изготавливаться из полимерных и комбинированных материалов, меди или стали.

Трубопроводы и разветвители из различных материалов

Какие используются отопительные системы по способу разводки

Конструктивно водяная система отопления может быть реализована следующими способами:

Одноконтурная. Она является замкнутой и ориентирована лишь на обогрев помещений;
Двухконтурная. Требует установки котла определенной конструкции. Ориентирована как на обогрев помещений, так и на подачу горячей воды в краны.

По способу разводки отопления от котла в частных домах различают следующие разновидности:

Однотрубное подключение

Трубы здесь закольцовываются, а батареи подключаются одна за другой. Теплоноситель перемещается от котла к каждому радиатору по очереди. Ее существенный недостаток – неравномерный нагрев отопительных приборов. Чем дальше они располагаются от котла, тем ниже в них температура. При этом такое обустройство отопления достаточно распространено из-за экономичности и простой конструкции.

Разница между однотрубным и двухтрубным подключениями

Для снижения потери тепла можно применить следующие хитрости:

Установить последними радиаторы с увеличенным числом секций;
Повысить температуру теплоносителя, но это увеличит расходы;
Установить насос – перейти от циркуляции воды самотеком к принудительной. В этом случае вода будет быстрее проходить по системе и возвращаться к котлу

Двухтрубное подключение

Здесь применяются дополнительные трубы отводки, которые уводят остывший теплоноситель из батарей обратно в котел. Передача горячей воды происходит без потери тепла.

Еще, параллельное подключение дает возможность сэкономить на материале.

Лучевая разводка отопления

Такой вид разводки отопления в частных домах по сути представляет собой множество маленьких автономных контуров. Давление воды и температуру в каждом из них можно регулировать отдельно. Применяется пока еще достаточно редко из-за сложности исполнения. Кроме большого количества труб требует установки дополнительного оборудования, а именно коллектора, который играет роль накопителя с последующим распределением теплоносителя.

Пример лучевой разводки отопления на видео:

Способы циркуляции жидкости

Перемещение теплоносителя по трубам производится самотеком (конвекция и расширение), или принудительным способом. В первом случае нагретая в котле жидкость благодаря конвекции двигается по сети труб к радиаторам. Такое передвижение воды называется прямым током. Далее, остывший в батареях теплоноситель движется обратно к отопительному котлу, после чего цикл повторяется. Этот отрезок – обратный ток.

Чтобы повысить скорость циркуляции переносчика тепла по трубам, применяются специализированные насосные агрегаты, устанавливаемые между трубами обратного тока. Существуют модели отопительных котлов со встроенными насосами.

Естественный способ циркуляции

Передвижение теплоносителя здесь осуществляется естественным путем, без приложения посторонних сил. Здесь используется простейший физический принцип, благодаря которому вода нагревается в чайнике, а происходит это потому, что ее горячие слои легче холодных и поднимаются наверх.

Пример естественной циркуляции теплоносителя

Так и происходит весь процесс – нагретая в котле вода поднимается в наивысшую точку разводки и дальше двигается самотеком под действием собственного веса (трубы стоят под уклоном 3-4 градуса). Проходя через батареи вода остывает, ее плотность увеличивается и она приходя в отопительный котел вытесняет уже нагревшиеся слои наверх.

Системы отопления, основанные на данном виде циркуляции, достаточно несложные и не требуют установки дополнительного оборудования, что упрощает процесс монтажа. Но подходят они лишь для домов с небольшой площадью из-за ограничений по длине контура в 30 метров. Также к минусам относятся необходимость установки труб с большим диаметром и низкие показатели давления.

Искусственный способ циркуляции

Реализация принудительного передвижения жидкости по трубам требует обязательной установки насосного агрегата, обеспечивающего усиление циркуляции. Кругооборот теплоносителя обеспечивается разницей в давлениях прямого и обратного хода. Установка таких конструкций не требует расчета и соблюдения наклона труб, что является несомненным преимуществом.

При принудительной циркуляции уклоны труб делать не надо

К минусам можно отнести энергозависимость – если зимой отключится электричество, то без наличия генератора вода просто не будет перемещаться по трубам. Это немаловажный момент, который обязательно надо учитывать при выборе вида циркуляции теплоносителя.

Монтаж отопления с принудительным передвижением теплоносителя можно производить в домах с любой квадратурой. Мощность насосного агрегата подбирается индивидуально.

Расчет отопительной системы

Чтобы совершить корректную установку отопления следует произвести расчет основных параметров, что даст возможность определить необходимую мощность котла, размеры трубопровода и емкость радиаторов.

Для начала вычисляются габариты всех помещений. Чтобы поддерживать умеренный температурный режим, следует устанавливать котел с мощностью 70 Вт/ м³, включая обязательный запас в 20% для снижения нагрузки.

Наглядно пример расчета на видео:

Индивидуально для каждой комнаты высчитывается емкость необходимых батарей. Изначальный показатель мощности отопительного котла умножается на габариты помещения. К полученному значению прибавляются 20% и делятся на силовые показатели одной секции батареи. Результат округляется. Он показывает необходимое число ребер батарей на помещение.

Ошибки допускающиеся во время монтажа

Самыми распространенными ошибками при выполнении расчетов или монтаже отопления являются:

Неправильное определение необходимой мощности котла;
Неправильная обвязка;
Безграмотный выбор самой схемы отопления;
Некорректная установка всех элементов.

Недостаточные показатели мощности котла являются самой встречающейся ошибкой. Совершается она, когда во время подбора теплогенератора для обогрева и нужд горячего водоснабжения, необходимая дополнительная мощность для нагрева воды не учитывается.

Неверный подбор схемы отопления приводит к дополнительным затратам на переделку всей конструкции. Допускается такая ошибка, когда производится установка однотрубной разводки с более чем 6 радиаторами. Большое количество батарей не позволяет им прогреваться.

Последние в цепи отопительные элементы всегда будут оставаться холодными

Также, во время установки не соблюдаются наклоны трубопроводов, производится соединение труб плохого качества и осуществляется монтаж не подходящего дополнительного оборудования.

При установке теплых полов, трубы утепляются в обязательном порядке, во избежание потери тепла по пути к нагревательной «улитке».

Частой ошибкой во время соединения трубопроводов является превышение необходимого для получения надежного стыка времени воздействия паяльника на трубы. Как итог, их внутренний диаметр уменьшается и образуется узкое место.

Заключение

Правильно выбранная схема отопления и ее корректная установка обеспечат теплом все комнаты в холодный период года. Установку отопления в частном доме можно произвести самостоятельно, но если есть сомнения в своих силах, то экономнее будет обратиться к профессионалам.

m-strana.ru

Виды систем отопления частного дома

Система водяного отопления частного дома может быть двух видов: открытая (гравитационная) и закрытая.

Открытая система состоит из нагревательного котла, радиаторов и расширительного бака. Все элементы соединены между собой трубами. Горячая вода, нагретая котлом, по стояку поднимается вверх к подающей трубе и под действием силы тяжести самотеком растекается по батареям.

Движение воды обеспечивается за счет разности плотности горячей (нагретой котлом) и холодной (отдавшей тепло в радиаторах) воды. Расширительный бак необходим для компенсации увеличения объема воды при нагревании. При этом бачек применяется открытого типа для снижения гидравлического сопротивления.

Водяное отопление в частном доме без насоса – энергонезависимо. Ему нужен только источник топлива, на котором работает котел.

Недостатков же у этой схемы много и все они связаны с гравитационным принципом работы. Вот некоторые из них:

медленный прогрев;
необходимость устанавливать расширительный бак в самой высокой точке системы при этом котел должен быть в самой низкой точке;
постоянное испарение теплоносителя из расширительного бака (так как он сообщается с атмосферой);
сложность балансировки;
невозможность устройства теплых полов и пр.

Устранить такой недостаток как высокая инертность и повысить производительность можно установкой циркуляционного насоса. Он подключается по схеме с байпасом, который обеспечивает два режима работы. Такая отопительная система дома может работать как при гравитационном принципе циркуляции теплоносителя, так и при принудительной прокачке. Однако все остальные ее недостатки сохраняются.

Несмотря на энергонезависимость открытой чаще всего делают выбор в пользу закрытой системы. От открытой она отличается наличием циркуляционного насоса и применением герметичного расширительного бака.

Циркуляция теплоносителя осуществляется по средствам специального насоса. Поэтому отсутствуют ограничения по установке элементов (определенный уклон труб и расположение элементов и пр.), возможно устройство водяных теплых полов, вся разводка становится более компактной и занимает меньше места.

Схемы отопления загородного дома

Закрытая система отопления частного дома может реализовываться различными способами в зависимости от этажности и площади, а также от вида обогревательных приборов. Наибольшее распространение получили однотрубная, двухтрубная, лучевая схема и их комбинация.

Однотрубные системы отопления представляют собой схему, при которой подача и обратка радиаторов подключены к одной трубе.

Достоинство данной схемы в том, что она компактна, проста в монтаже и не требует большого расхода материала. Главным недостатком является то, что чем дальше радиатор отстоит от котла, тем меньше тепла он отдает помещению, т.к. в него попадает более холодная вода, чем в предшествующие.

Для устранения этого недостатка требуется точный расчет отопления дома, т.е. трубопроводов (по диаметру труб) и обогревательных приборов (количество секций) при проектировании. Однако часто сбалансировать однотрубную схему очень сложно.

Недостатков лишена двухтрубная система отопления частного дома. В этой схеме подача теплоносителя в радиаторы производится из трубы подачи, а слив остывшей воды осуществляется в трубу обратка.

Таким образом все нагреватели получаются подключены параллельно, и обеспечить одинаковую теплоотдачу обогревательных приборов значительно проще. Для этой цели применяются терморегуляционные вентили.

Обе схемы могут использоваться в домах различной этажности. В зависимости от количества радиаторов на этаже может применяться горизонтальная или вертикальная разводка.

Двухтрубная система отопления одноэтажного дома небольшой площади должна иметь горизонтальную разводку. Для многоэтажного следует предпочесть вертикальную схему расположения стояков. Такой вариант позволит более равномерно распределить тепло по всем помещениям, благодаря более простой балансировке.

Эффективное отопление дома достигается за счет применения лучевой (коллекторной) схемы. В ней каждый радиатор подключается индивидуально. По этой же схеме работает водяной теплый пол.

Коллекторная система отопления частного дома более затратная в монтаже, чем предыдущие, но они с лихвой окупаются на экономии в эксплуатации. Дело в том, что можно точно настроить не только всю систему, но и каждый радиатор в отдельности. Таким образом в нежилых помещениях легко поддерживать небольшую температуру, тем самым значительно снизить потребления топлива для котла.

Выбор котла

Котлы отопления для частного дома можно разделить на несколько групп по типу используемого топлива, мощности, способа установки и функциональных возможностей. Учитывая их разнообразие выбор того или иного типа необходимо осуществлять из особенностей эксплуатации и вида системы обогрева.

По типу потребляемого топлива выделяют электрические, дизельные, твердотопливные и газовые. Нагревательные котлы перечислены в порядке снижения затрат на энергоносители, т.е. газовые самые экономичные. Естественно, что выбор в пользу того или иного типа в первую очередь зависит от этой характеристики.

Несмотря на то, что отопление в своем доме можно создать, используя любой источник энергии, чаще всего имеется доступ к газу. По этой причине отопительный газовый котел более всех пользуется популярностью. Поэтому именно эту группу мы рассмотрим более подробно.

Газовые котлы для отопления могут быть двух типов исполнения напольные и настенные.

Напольные обладают большой мощностью и способны обогреть дом площадью более 150 кв.м. По устройству они более просты и могут работать как в системе гравитационного, так и закрытого типа. Большинство моделей энергонезависимы, т.е. не требуют подключения к электричеству.

Настенные котлы отопления обладают меньшей мощностью и более компакты. Они имеют эстетичный внешний вид и могут быть установлены в любом месте. В основном они предназначены для использования в закрытой схеме. По этой причине настенные газовые котлы уже снабжены циркуляционным насосом, расширительным баком и всей необходимой автоматикой. Они энергозависимы, но благодаря электронному управлению способны полностью автоматизировать обогрев загородного дома.

Они могут быть с открытого и закрытого типа. Разница между ними в том, что с открытой камерой для работы берут воздух из помещения. Это накладывает требования по вентиляции и устройству дымохода. Котлы с закрытой камерой сгорания снабжены специальным вентилятором (турбиной), благодаря которой воздух нагнетается с улицы, а отработанные газы удаляются через коаксиальный дымоход, который очень прост в установке.

Настенный газовый котел может быть одноконтурный и двухконтурный. Одноконтурный работает только на обогрев помещения. Двухконтурные газовые котлы обеспечивают еще и горячее водоснабжение. Однако они хорошо справятся с задачей если имеется не более 2-х потребителей г.в.

Если же число точек водоразбора, которые могут использоваться одновременно больше, то целесообразно выбирать одноконтурный котел и устанавливать бойлер косвенного нагрева. Бойлер — это бочка в которой установлен змеевик, через который циркулирует теплоноситель и тем самым нагревает воду.

Самой важной характеристикой газового котла является его мощность. Проектирование отопления дома начинают с расчета мощности котла с учетом множества параметров. Однако при высоте потолков до 3 м и хорошем утеплении стен и кровли можно руководствоваться простым правилом: 1 кВт мощности необходим для обогрева 10 кв.м. площади дома.

Расширительный бак и циркуляционный насос

Расширительный бак необходим для компенсации увеличения объема теплоносителя при нагревании. Так для воды, при нагреве до температуры 80 градусов ее объем увеличивается примерно на 5 %. Поэтому необходимо устанавливать расширительный бачек, при чем для открытой и закрытой системы применяются различные конструкции.

Бачек для открытой системы представляет собой емкость, объем которой полностью используется для заполнения теплоносителем при его расширении. Поэтому его объем должен составлять примерно 7% от общего объема теплоносителя.

Система отопления частного дома с насосом подразумевает применение герметичного бачка. Такие емкости конструктивно разделены на 2 части эластичной мембраной, с одной стороны которой находится воздух под давлением обычно 1,5 атмосферы, а с другой теплоноситель. В этом случае бак необходим объемом 10 – 12% от общего объема.

Выбор циркуляционного насоса осуществляют на основе расчетных значений расхода и напора. Расход – объем жидкости за единицу времени который должен прокачать насос. Напор – это гидравлическое сопротивление, которое должен преодолеть насос.

Формула для расчета расхода:

Q=0,86 x P / dT,

где Q – расчетный напор, P – тепловая мощность (мощность котла), dT – перепад температур между подачей и обраткой (обычно 20 градусов).

Формула для расчета напора:

H=N x K,

где H – величина напора, N – количество этажей с учетом подвала, K – коэффициент усредненных гидравлических потерь, принимается 0,7 – 1,1 для двухтрубных систем, 1.16 – 1,85 для лучевых схем.

Приведенные формулы это расчет системы отопления для частного дома приближенного характера, для точных вычислений характеристик необходимо использовать специальные методики, которые позволяют учесть все возможные факторы и точно определить режимы работы.

Трубы и автоматика

Системы отопления и водоснабжения коттеджей и дач имеет не высокую температуру теплоносителя обычно до 90 градусов. Поэтому для соединения всех отопительных приборов может применяться любой тип труб: стальные трубы, металлопластиковые, полипропиленовые.

Стальные прочны и долговечны. Однако их использование сопряжено со сложностью монтажа, выполнить который без навыков сварных работ невозможно. Кроме того, чтобы они не портили внешний вид помещения их необходимо периодически красить.

Металлопластиковые трубы пользуются большой популярностью. Монтаж системы отопления загородного дома с их помощью очень прост, особенно если применять резьбовые фитинги. Однако, как показывает практика, за счет сезонных перепадов температур зажим фитинга может ослабнуть и вызвать утечку теплоносителя. Поэтому места соединений необходимо регулярно проверять на утечки.

Полипропиленовые трубы (армированные) лишены недостатков стальных и металлопластиковых. Они монтируются с помощью сварки, что делает соединения очень прочным и долговечным, при этом сделать это можно своими руками даже не обладая опытом проведения подобного рода работ.

Важнейшем элементом являются воздухоотводчики. Это простые механические приборы, которые позволяют устранить воздух из системы, который блокирует ее работу. Другое их название – кран Маевского. Эти устройства необходимо устанавливать не только в самой верхней точке, но и на распределительных коллекторах и отопительных приборах.

В случае если для обогрева помещения применяются радиаторы отопления, то на каждый целесообразно установить терморегуляционный вентиль. С его помощью можно точно задать требуемую температуру.

Отопление частного дома теплыми полами

В качестве нагревательных элементов могут применяться радиаторы или теплые полы, а также их комбинация. Довольно часто делают комбинированное отопление дома, т.е. первый этаж обогревают теплыми полами, а второй батареями.

Отопление теплым полом имеет ряд достоинств:

позволяет создать более равномерный прогрев помещения, тем самым климатические условия становятся более комфортными, а система становится более простой;
радиаторы должны быть установлены вдоль всех наружных стен, что не всегда предусматривает планировка, в тоже время как теплые полы лишены данного ограничения;
простота регулировки.

Однако при всех достоинствах монтаж теплых полов более трудоемкий и дорогостоящий. Основной вклад вносят затраты на материалы и работу.

Принципиально эта система не сильно отличается от традиционной. Главное различие заключено в необходимости монтажа специального смесительного и распределительного коллекторов.

Дело в том, что температура воздуха теплого пола обычно не превышает 35 градусов, в то время как котел дает температуру теплоносителя более 50 градусов. Смесительный коллектор предназначен для решения трех задач:

задания невысокой температуры теплоносителя благодаря смешению горячего с остывшим;
распределение воды по контурам;
обеспечение циркуляции.

Система теплого пола строится по лучевой схеме. Благодаря чему, она очень проста в настройке и регулировки, что в свою очередь упрощает создания комфортных условий и одновременно позволяет экономить на отоплении.

Рассмотренные варианты создания системы обогрева могут быть применены для дома любой площади и этажности. Важно найти компромисс между требуемыми климатическими факторами, стоимости элементов, сложности обслуживания и затратами на энергоносители. Если правильно соотнести все выше перечисленные параметры, то в доме всегда будет тепло и уютно, а затраты на отопление не сильно обременят семейный бюджет.

mhremont.ru

Система отопления в частном доме схема

Моделирование оптимальной геометрии контура