Системы отопления частного дома своими руками: схемы, фото

Отопление в частном доме – схемы и процесс создания

Если нужно создать или модернизировать отопление в частном доме, то лучше сперва потратить час-другой на изучение вопроса, подборку мнений специалистов, и в частности, на прочтение данного материала, — рассмотреть наиболее распространенные ситуации и проверенные временем решения.

Знание вопроса – ключ к успеху. Даже если отопление в доме самостоятельно делаться не будет, то тогда с пришлыми монтажниками, хозяину лучше разговаривать на их языке. Проще будет проконтролировать правильность и бюджет процесса, самостоятельно можно будет закупить материалы, — значит значительно сэкономить. Поэтому изучить, как делается система отопления, – выгодно.

Как работает отопление

Для обычного жилого дома в подавляющем большинстве случаев применяется водяная система с принудительной циркуляцией жидкости. Теплоноситель движется по трубам под воздействием насоса, нагревает радиаторы, от которых греется воздух. Энергия генерируется в котле.

Все, что этому не соответствует, называется, как «редкость», а специалисты еще называют «дикость», — настолько оно будет уступать по потребительским качествам для жильцов дома обычной площади 70 – 500 м кв.

Из чего состоит

В отоплении всегда применяется ряд узлов и агрегатов, о которых стоит узнать поподробнее.

• Котел – теплогенератор, сжигающий топливо, нагревающий воду (теплоноситель).
• Циркуляционный насос – может не только устанавливаться отдельно, но и находится в составе автоматизированного котла, как и некоторые другие элементы. Гоняет теплоноситель по трубам.
• Трубы – применяются современные пластиковые, металлопластиковые изделия, подбираются по диаметру.
• Радиаторы – передают энергию воздуху.
• Расширительный бак – обязательный элемент, поддерживает стабильное давление при тепловом расширении воды. Предохраняет систему от аварии.
• Группа безопасности — может быть в составе котла или отдельно, включает предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр. Обязательно устанавливается в любой замкнутой системе.
• Фильтр очистки – небольшой обязательный элемент.

Это минимум обычной системы. Если это грамотно смонтировать, для чего применяются фитинги и краны, то отопление начнет обогревать дом.

Дополнительные элементы системы

• Краны шаровые – два режима работы «открыл-закрыл».
• Вентили балансировочные – похожие на обычные краны — тонкая настройка системы.
• Клапаны дух-трех-ходовые – автоматические регуляторы потока.
• Термоголовки – устройства, управляющие клапанами в зависимости от температуры и ручных установок.
• Краны Маевского – ручные воздухоотводчики, для спуска воздуха.

Чем топить

Прежде всего хозяев волнует вопрос, — чем отапливать дом. В каждой местности сложились свои приоритеты.

• Много домов сейчас отапливается природным газом из магистралей. Это дешевый и удобный вид топлива. Если есть газовая труба, то раздумывать не о чем, нужно подключаться и ставить газовый котел.
• Но также часто можно встретить отопление дровами в твердотопливных котлах. В большинстве регионов это дешево. Но не удобно. Чтобы упростить процесс топки систему дополняют буферной емкостью, или, что хуже – сложными, не лучшими по качествам, устройствами – котлами длительного горения.
• Уголь вытесняет из употребления дрова в отдельных угольных регионах, где он дешев.
• Пеллеты – «автоматизированые дрова», удобней, но дорого.
• Электричество – вытесняет потихоньку дрова, так как очень удобно, и при ночном тарифе – терпимо по цене. Но при дневном тарифе – слишком дорого.

Подробней, чем лучше топить дом можно прочитать здесь…

Какой котел поставить

Какая мощность отопления будет в самый раз?

• С электрическим понятно – сколько разрешит энергонадзор, столько и поставим. Котел скорее всего будет в качестве резервного (или ночного) теплогенератора.
• С твердотопливным все просто, — если строить для себя, то можно взять в запас двойную–тройную мощность – тогда реже топить, можно в режиме тления, быстрее нагреть буфер, быстрее прогреть дом.

Не считаем теплопотери

Точный расчет теплопотерь частного дома может произвести только научно-исследовательская организация. Влияют множество факторов, например, площадь освещаемой солнцем стены и угол ее расположения к солнцу…. На практике, владельцу дома такие данные вообще не нужны.

Точность подбора мощности отопления тут же будет снивелирована, к примеру, заменой окна, выросшим деревом, другим качеством газа, плохим монтажем…

С теплоплотерями все просто – их значения, для определения мощности отопления, грубо принимаются из расчета 1 кВ на 10 м кв. Если такой мощности в итоге окажется мало, то увеличивать ее, при нынешний ценах на энергоносители, — не выгодно. Правильно будет модернизировать дом, утеплять…

Как побороться с холодом в доме

Достаточно знать, что котел не должен быть слабее 10 кВт на 100 м кв. А если при этих условиях, будет прохладно, то и 20 кВт могут не помочь, потому, что хозяин из своего кармана отапливает космическое пространство, которое нагреть сложно.

Прежде всего нужно побороть сквозняки любыми методами и организовать нормальную вентиляцию – как делается вентиляция чтобы сберечь тепло

Дальше нужно перебороть холодный чердак, или крышу и обеспечить их нормативным слоем утепления. Например – утепляем крышу лучшим утеплителем

Желательно термоизолировтать пол, и организовать отопление теплым полом. Как делаются теплые полы – краткая инструкция

После этих мероприятий, если они нормально выполнены, в доме будет тепло…
Как построить теплый дом

Подробней о том, как сделать отопление

Отопление в доме делается в следующей последовательности.

• Принимается решение о схеме подключения отопительных приборов, определятся их точки размещения и соответственно места нахождения трубопроводов. Определяется мощность оборудования и другие технические параметры (составляется проект!…)
• Выбирается место для котла и устанавливается котел, возможно по проекту газификации дома, возможно в связи с привязкой дымохода на естественной тяге.
• Делается обвязка котла, — монтируется трубопровод и обязательное оборудование обеспечивающее его работу и всей системы.
• Распределяются и устанавливаются радиаторы по комнатам в соответствии с необходимой мощностью отопления для каждой комнаты. С этим вопросом можно ознакомится здесь
• Прокладывается трубопровод, подключаются радиаторы и котел со своей обвязкой.
• Система заполняется теплоносителем и испытывается.

Обвязываем котел

Автоматизированные котлы, как правило, содержат в своем корпусе и насос и группу безопасности, а иногда и расширительный бак. Вся их обвязка заключается в установке отключающих кранов.

Для твердотопливного котла устанавливается насос, расширительный бачок, группа безопасности, регулирование температуры, возможны и блоки автоматизации и управления.

В сложных системах все это дополняется гидрострелкой (или контуром первичного кольца) с дополнительными насосами на каждом ответвлении, а также возможно устанавливается буферная емкость, ставиться и бойлер ГВС.

В простейшем варианте твердотопливный котел нужно правильно обвязать – как сделать подключение не автоматизированного котла

Элементы, которые встречаются в сложных системах

• Гидрострелка – принадлежность сложных систем с 3 и более контурами, для выравнивания давления в них.
• Буферная емкость – теплоаккумулятор на большой запас воды, полезен для периодически действующих котлов или для электрокотла на ночном тарифе.

Старые системы не применяются

Упоминалось, что в современном представлении теплоноситель должен двигаться под воздействием насоса. Все самотечное – анахронизм, не практичный, не функциональный и в два раза дороже.

Также по современным представлением система отопления должна быть двухтрубной, а однотрубная – дорогая и в создании и в эксплуатации, громоздкая и не обеспечивающая… Ее цена догоняется за счет большого диаметра труб и фитингов, а кольцевая схема создает и трудности прокладки и сложность в обеспечения одинаковой температуры радиаторов.

Выбираем схему – одну из трех

• Наиболее практичной и широкоприменяемой оказывается тупиковая схема подключения. До 5 радиаторов в одном тупике.
  Тупиков может быть несколько, с помощью этой схемы можно охватить даже дом средних размеров.

Как совмещают отопление с дизайном

Сейчас все больше стараются убрать не только трубы под пол, но и сами радиаторы. Устанавливают внутрипольные конвекторы, хоть и более дорогие, но зато не загромождающие интерьер. О наличии отопления с ними будет напоминать декоративная решетка под подоконниками, под входными дверями…

Промежуточный вариант более практичный в эксплуатации – спрятать под пол трубы, на стенах оставить радиаторы с нижним подключением – трубы выходят из пола под радиаторами.

При этом под полом разводка может быть по любой схеме, но наиболее дешевой и практичной оказывается тупиковая с ответвлениями более тонкими трубами от магистрали. Под полом допускается установка обжимных фитингов на металлопластиковых трубах. Часто подключение радиаторов совмещается с разводкой теплого пола в одном пространстве.

Выбрать трубы и радиаторы

Самый дешевый вариант и легко исполняемый самостоятельно — монтаж системы из полипропиленовых труб …. Но его порекомендовать нельзя. Он же самый ненадежный. Виной всему невозможность обеспечения стандартного качества соединения и номинального просвета труб в сварных стыках.

Рекомендуется для надежности использовать металлопластиковые трубы, хоть их фитинги дороги.

О подборе радиаторов можно спорить долго… но подойдут для частного дома любые, которые встретятся в магазине. Подробнее о выборе современных радиаторов
Подключить и установить радиаторы нужно по правилам…

Монтаж

Теперь дело за малым – собрать воедино все элементы, которые и были спроектированы. Кстати, конечно лучше воспользоваться готовым проектом отопления, если таковой имеется….

Вопрос монтажа самостоятельно упирается лишь в вопрос навыков «крутить гайки». Сложного ничего нет, нужно лишь прочитать немного теории и попробовать собрать для начала немного простейшего. Ключевым моментами здесь будут – как обеспечить плотность резьбовых соединений

А если это известно, то и система отопления должна работать исправно… Осталось как залить систему отопления, чтобы она все таки заработала

4 вида схем отопления дома газовым котлом (и какую выбрать)

Без отопления жить в доме будет невозможно. Особенно это актуально для регионов, где холода длятся месяцами. При строительстве нового дома или ремонте существующего особое внимание уделяют грамотному проектированию и обустройству отопительной системы. Разберем разновидности схем отопления частного дома с газовым котлом и расскажем, на что обратить внимание при выборе одной из них.

Все об отопительных схемах частного дома с газовым котлом

Разновидности систем
— Одно- и двухтрубные
— Закрытые и открытые
— Тип циркуляции
— Вертикальные и горизонтальные
Что учесть при выборе

Разновидности газовых систем отопления

Отопительная система с газовым теплогенератором обычно представляет собой замкнутый контур, в котором циркулирует жидкость. Ее греет работающий на газе котел. Контур состоит из нагревательных приборов. Они могут быть соединены в общую сеть самыми разными способами. От выбора этого способа зависит эффективность обогрева. Кратко охарактеризуем возможные схемы газового отопления в частном доме.

Одно- и двухтрубные системы

Нагревательное оборудование, чаще всего это радиаторы, но могут быть и другие варианты, соединяются между собой посредством труб. Существует пять способов их соединения.

1. Стандартная однотрубная

Максимально простая и дешевая в обустройстве конструкция, что считается ее основным плюсом. Батареи соединены последовательно одной трубой, через которую проходит подача подогретой жидкости и обратное движение остывшего теплоносителя. Он поступает в радиатор, проходит его и двигается в следующий. Поэтому рабочая температура в каждом последующем нагревательном приборе снижается. Это главный недостаток, исправить который никак нельзя.

2. Усовершенствованная однотрубная (или «Ленинградка»)

Отличие от стандартной системы заключается в установке переходников-байпасов на каждую включенную в контур батарею. В результате часть теплоносителя проходит по байпасам и сохраняет при этом тепло. Таким образом, нивелируется основной недостаток стандартной однотрубной схемы. Если дополнить «Ленинградку» терморегуляторами и кранами, можно регулировать подачу тепла в радиаторах. При этом сохраняется дешевизна обустройства, что делает ее очень привлекательной для пользователей.

3. Стандартная двухтрубная

Ее принципиальное отличие — наличие раздельной подачи и отведения теплоносителя от каждого радиатора. Для обустройства такой конструкции требуется большое количество труб, поэтому она намного дороже однотрубной. При этом остывший и подогретый теплоноситель не смешиваются между собой. Все батареи греются примерно одинаково, можно регулировать их температуру. Направление подающего и обратного потока — встречное, поэтому есть опасность, что жидкость двинется по пути наименьшего сопротивления, и круг циркуляции преждевременно замкнется. Для предотвращения этого ставят дополнительные регулировочные элементы.

4. Петля Тихельмана

Схема отопления дома газовым котлом с параллельным направлением движения подачи и обратки. В этом случае невозможно преждевременное замыкание циркуляционного контура. Поток теплоносителя имеет одинаковые характеристики в любой точке. При этом нет необходимости в установке дорогостоящих регулировочных элементов, как в стандартной двухтрубной. Это значимый плюс. Недостатком можно считать ограниченность в применении. Например, для вертикальной разводки петля Тихельмана не используется.

Предполагается наличие двух коллекторов. От одного лучами отходят подающие трубы к каждой из батарей. Ко второму подключены трубы-обратки. Схема обеспечивает подачу теплоносителя заданной температуры ко всем нагревательным приборам. Регулировать уровень их нагрева очень просто. Основной недостаток коллекторной конструкции — большой расход труб, что увеличивает стоимость решения и значительно усложняет монтаж. Важный момент. В отличие от всех описанных выше схем коллекторная может работать только по принудительному принципу.

Закрытые и открытые

Для компенсации расширения жидкости при нагреве обязательно используют расширительный бак. Он может быть закрытым либо открытым. Это определяет свойства системы. Кратко охарактеризуем оба варианта.

Под открытой понимают систему, в которой теплоноситель соприкасается с воздухом. Это происходит через отверстие в расширительном баке. Компенсация объема осуществляется естественным образом, путем изменения уровня наполнения емкости. Поэтому размещают ее в верхней точке контура. Других вариантов быть не может. Это максимально простое и дешевое решение. У него есть недостатки. Прежде всего, жидкость испаряется, ее периодически доливают. Прямой контакт с кислородом провоцирует воздушные пробки и коррозию металлических элементов. Использование антифриза запрещено, разрешена только вода. При размещении расширительной емкости на неотапливаемом чердаке требуется утепление бачка.

В этом случае контур полностью герметичен, жидкость с воздухом не соприкасается. Закрытый расширительный бак оснащен мембраной, принцип работы которой основан на сжатии воздуха внутри емкости. Поэтому бак может быть установлен в любой точке системы. Большинство современных котлов уже оборудовано встроенным расширителем. Емкость герметична, поэтому доливать ее не нужно. Можно использовать любой антифриз, даже токсичный.

Тип циркуляции

Чтобы отопительная система нормально работала, жидкость внутри нее должна циркулировать с постоянной скоростью. Это может происходить естественным путем или при помощи дополнительного оборудования. Разберем оба варианта.

Предполагает, что теплоноситель движется внутри сети-контура вследствие разности плотности нагретой и остывшей жидкости. Под влиянием гравитации он перемещается с определенной скоростью. Изменить ее можно за счет увеличения/уменьшения диаметра труб, укладки их под определенным наклоном, т.п. Основные плюсы — дешевизна и энергонезависимость. Нет подключенного к сети оборудования, поэтому даже при отключении электроэнергии отопление будет функционировать. Не работает в случае с теплыми полами .

В схему системы газового отопления частного дома встраивают циркуляционный насос . Он заставляет жидкость двигаться внутри контура. В этом случае можно выбирать трубы меньшего диаметра, что значительно дешевле. Насос создает нужный напор, с его помощью комнаты прогреваются быстро и эффективно. С принудительной циркуляцией работают любое греющее оборудование, включая теплые полы. Значимый минус — энергозависимость. Насос нуждается в подаче питания, без него отключается.

Вертикальная и горизонтальная разводка системы отопления в частном доме

Подведение теплоносителя к батареям осуществляют разными способами. По положению труб-стояков различают горизонтальную и вертикальную разводку. В первом случае жидкость подается горизонтально расположенными трубопроводами. Этот вариант хорош для одноэтажных строений. Если этажей несколько, разводку выполняют отдельно для каждого. Основное преимущество схемы — возможность контроля и регулировки отопления каждого этажа. Это универсальный вариант, подходит для любого типа планировки.

Вертикальная разводка предполагает использование вертикальных стояков. Различают верхнюю и нижнюю подачу теплоносителя. Первый вариант позволяет максимально эффективно использовать разницу давления между нагретыми и холодными участками контура. Его обычно используют при обустройстве конструкции с гравитационной циркуляцией. В многоэтажных постройках вертикальную разводку используют, если расположение радиаторов на разных этажах точно совпадает.

Как выбрать схему газового отопления дома

Для любого дома можно подобрать несколько вариантов отопительных систем. Чтобы выбрать из них лучшую, нужно учесть несколько важных факторов.

• Качество утепления постройки. Оптимально, если потери тепла будут минимальными.
• Климатические особенности местности. Особенно важны минимальные температуры в зимний сезон, количество холодных месяцев в году, т.п.
• Индивидуальные пожелания пользователей. К примеру, возможно обустройство греющего пола в какой-то одной или нескольких комнатах.
• Наличие электроэнергии и стабильность ее подачи. Так, монтаж генератора решает проблему частых отключений электричества.
• Этажность и планировка дома.
• Стадия ремонта или строительства и планируемый дизайн интерьера. Коммуникации, а в некоторых случаях и отопительные приборы, можно убрать в стены или в пол.
• Финансовые возможности.

Перечислим несколько самых эффективных и востребованных у пользователей вариантов.

Один из них — коллекторное подключение с принудительной циркуляцией . Это универсальное и практичное решение, которое используют для одного или нескольких этажей. Можно подключать как отдельные приборы, в том числе и греющий пол, так и отдельные контуры. Каждый из них регулируют и настраивают отдельно, все органы управления собраны в коллекторном шкафу. При этом коммуникации замаскированы в полу или в стенах. Основные недостатки — энергозависимость, высокая цена комплектующих и монтажа.

К бюджетным решениям относят «Ленинградку» со смешанной циркуляцией . Конструкция простая и надежная, работает в условиях частого отключения электроэнергии. Для нее выбирают энергонезависимый газовый котел. Ставят циркуляционный насос, коммуникации прокладывают с уклоном, необходимым для естественной циркуляции. Решение работоспособно с наличием электроэнергии и при ее отключении, подойдет для одноэтажного частного дома и для коттеджа в два-три этажа. Встроить теплый пол проблематично, но можно. Его подключают как отдельный контур, через термосмеситель. Надо понимать, что при отключении электричества он работать не будет.

Эффективно работает петля Тихельмана с принудительной циркуляцией . Решение позволяет включать в общий контур отопительное оборудование разных типов: батареи, тепловые завесы, конвекторы. Работу каждого из приборов обогрева можно контролировать и настраивать. Можно отключать и даже демонтировать обогреватели с работающим котлом, что очень удобно. Петля Тихельмана может работать в домах разной этажности. Для больших площадей ее лучше разделить на несколько контуров.

Схемы систем отопления в частном доме: фото, советы мастера

Мы подготовили для вас обзор основных схем отопления для частных домов, сравнительные характеристики, достоинства и недостатки каждой системы. Рассмотрим гравитационную и принудительную системы перемещения теплоносителя, однотрубную и двухтрубные схемы разводок, встраивание в систему отопления тёплых полов.

Схемы системы отопления отличаются большим разнообразием. Причем выбор одной из них должен быть сделан исходя из конструкции и размера дома, числа отопительных элементов, зависимости от электропитания.

Системы, отличающиеся способом циркуляции

В системе с естественной циркуляцией, движение теплоносителя основано на действии гравитации, поэтому их ещё называют гравитационными или самотёчными. Плотность горячей воды ниже, и она поднимается вверх, вытесняемая холодной водой, которая попадает в котёл, подогревается и цикл повторяется. Циркуляция принудительная — в системах с применением нагнетающего оборудования.

Самотёчная система

Самотёчная система не выходит дешевле, как рассчитывают застройщики. Наоборот, как правило, она обходится в 2, а то и в 3 раза дороже принудительной. Эта схема требует труб большего диаметра. Для её работы необходимы уклоны, и чтобы котёл стоял ниже радиаторов, т. е. требуется установка в приямок или подвал. И даже при нормальной работе системы на втором этаже батареи всегда горячее, чем на первом. Чтобы уравновесить этот перекос, требуются мероприятия, которые и делают систему значительно дороже:

• устройство байпасов (дополнительный материал и сварочные работы);
• балансировочные краны на втором этаже.

Для строения в три этажа эта система плохо подходит. Движение теплоносителя «ленивое», как говорят мастера. Для двухэтажного дома работает, когда второй этаж полноценный, такой же, как и первый, плюс имеется чердак. На чердаке устанавливается расширительный бачок, к которому от котла, установленного в глубоком приямке или в подвале, подводится главный стояк, желательно строго вертикальный. Если в каких-то местах приходится изгибать стояк, это ухудшает работу самотёка.

От главного стояка разводятся горизонтальные трубопроводы (лежаки) с уклоном, от которых опускаются стояки, собирающиеся в обратку, которая возвращается в котёл.

Самотёчное отопление: 1 — котел; 2 — расширительный бак; 3 — уклон подачи; 4 — радиаторы; 5 — уклон обратки

Самотёчные системы хороши в постройках по типу русской избы и в одноэтажных современных коттеджах. Хотя стоимость системы выйдет дороже, но зато она не зависит от наличия источников питания.

Когда дом мансардный, то установка расширительного бачка вызывает проблему с размещением — его приходится монтировать прямо в жилом помещении. Если в доме не проживают постоянно, то теплоноситель — не вода, а незамерзающая жидкость, пары которой будут попадать непосредственно в жилую зону. Чтобы избежать этого, можно вынести бак на крышу, что приведёт к дополнительным тратам, или необходимо закрывать плотно верх бака и выводить газоотводную трубку от крышки за пределы жилого помещения.

Принудительная система

Принудительная система циркуляции отличается наличием нагнетающего оборудования, и сейчас распространена очень широко. Из недостатков способа можно отметить зависимость от электроснабжения, которая решается приобретением генератора для автономного питания при отключении сети. Из достоинств следует отметить большую регулируемость, надежность и возможность в некоторых случаях сэкономить деньги на организации отопления.

Подключение насоса: 1 — котел; 2 — фильтр; 3 — циркуляционный насос; 4 — краны

Различные схемы соединения напорных систем отопления

Для принудительных систем циркуляции существуют несколько схем подключения. Рассмотрим достоинства, недостатки и рекомендации мастеров по выбору схемы для различных строений и систем.

Однотрубная система («Ленинградка»)

Так называемая Ленинградка сложна в расчетах и трудна в исполнении.

Однотрубная напорная система отопления: 1 — котел; 2 — группа безопасности; 3 — радиаторы; 4 — игольчатый кран; 5 — расширительный бак; 6 — слив; 7 — водопровод; 8 — фильтр; 9 — насос; 10 — шаровые краны

При такой системе наполнение радиатора снижается, что уменьшает скорость движения среды в батарее и увеличивает перепад температур до 20 °С (вода успевает сильно остыть). При последовательном монтаже радиаторов в однотрубную схему наблюдается большая разница температур теплоносителя между первым и всеми последующими радиаторами. Если в системе 10 и более батарей, то в крайнюю поступает вода, охлажденная до 40–45 °С. Чтобы компенсировать недостаток тепловыделения, все радиаторы, кроме первого, должны иметь большую площадь теплоотдачи. Т. е. если принять первый радиатор, как эталон 100% мощности, то площадь последующих должна быть больше на 10%, 15%, 20% и т. д., для компенсации остывания теплоносителя. Сложно спрогнозировать и рассчитать необходимую площадь без опыта выполнения подобных работ, и ведущих, в конечном итоге, к удорожанию системы.

При классической «Ленинградке» подключение радиаторов происходит от магистральной трубы Ø 40 мм байпасом Ø 16 мм. При этом теплоноситель после радиатора возвращается в магистраль. Большая ошибка состоит в соединении радиаторов не транзитом, а непосредственно из радиатора в радиатор. Это самый дешевый способ собрать трубную систему: короткие отрезки труб и фитинги по 2 штуки на батарею. Однако при такой системе половина радиаторов еле тёплая и не дает достаточной теплоотдачи. Причина: не происходит смешивания теплоносителя после радиатора с магистральным трубопроводом. Выход из положения: увеличение (значительное) площади радиаторов и установка мощного насоса.

Мастера рекомендуют применять однотрубную систему, если радиаторов в контуре не более 5 шт.

Двухтрубная коллекторная (лучевая) схема разводки отопления

Представляет собой гребёнку, от которой отходят по две трубы к каждому радиатору. Гребёнку желательно устанавливать на равноудалённом расстоянии от всех радиаторов, в центре дома. В противном случае, при значительной разнице в длине труб до батарей, произойдёт дисбаланс системы. Это потребует балансировки (настройки) кранами, которую выполнить достаточно сложно. Кроме этого, насос системы в этом случае должен быть большей мощности, чтобы компенсировать повышенное сопротивление балансировочных кранов на радиаторах.

Коллекторная схема: 1 — котел; 2 — расширительный бак; 3 — коллектор подачи; 4 — радиаторы отопления; 5 — коллектор обратки; 6 — насос

Вторым недостатком коллекторной системы является большое количество труб.

Третий недостаток: трубы прокладываются не вдоль стен, а поперёк помещений.

• отсутствие соединений в полу;
• все трубы одного диаметра, чаще всего — 16 мм;
• схема соединения самая простая из всех.

Двухтрубная плечевая (тупиковая) система

Если дом небольшой (не более двух этажей, общей площадью до 200 м 2 ), нет смысла сооружать попутку. Теплоноситель дойдёт и так до каждого радиатора. Крайне желательно так продумать и установить котёл, чтобы «плечи» — отдельные ветки отопления, были примерно одинаковыми по длине и имели приблизительно одинаковую мощность теплоотдачи. При этом до тройников, разделяющих поток на два плеча, достаточно труб Ø 26 мм, после тройников — Ø 20 мм, а на магистрали к последнему в ряду радиатору и отводы к каждому радиатору — Ø 16 мм. Тройники выбираются соответствующие диаметрам соединяемых труб. Такое изменение диаметров является балансировкой системы, не требующей регулировки каждого радиатора отдельно.

Различие в подключении тупиковой и попутной схем

Дополнительные достоинства системы:

• минимальное количество труб;
• прокладка труб по периметру помещений.

Соединения, «зашиваемые» в пол, должны быть выполнены из сшитого полиэтилена или металлопластика (металлополимерные трубы). Это опробованная, надежная конструкция.

Двухтрубная попутная система (петля Тихельмана)

Это система, которую не придётся регулировать после монтажа. Достигается это за счет того, что все радиаторы находятся в одинаковых гидравлических условиях: сумма длин всех труб (подача + обратка) к каждому радиатору — одинакова.

Схема соединения одной петли отопления: одноуровневая (на одной статической высоте), с равномощными радиаторами, очень проста и надёжна. Магистраль подачи (кроме подвода к последнему радиатору) выполняется из труб Ø 26 мм, обратный трубопровод (кроме отвода от первой батареи) также из труб Ø 26 мм.Остальные трубы — Ø 16 мм. В систему также включены:

• балансировочные краны, если батареи отличаются мощностью между собой;
• шаровые краны, если батареи одинаковые.

Петля Тихельмана несколько дороже, чем коллекторная и тупиковая системы. Проектировать такую систему желательно, если количество радиаторов превышает 10 шт. Для меньшего количества можно выбрать тупиковую систему, но при условии возможности сбалансированного разделения «плеч».

При выборе этой схемы нужно обратить внимание на возможность укладки труб по периметру дома, чтобы не пересекать дверные проемы. В противном случае трубу придётся развернуть на 180°, вести её обратно вдоль системы отопления. Таким образом, на некоторых участках рядом будут проложены не две трубы, а три. Такую систему иногда называют «трёхтрубкой». В этом случае попутка становится излишне дорогой, громоздкой и стоит рассмотреть другие схемы отопления, например, разделить на несколько «плеч» тупиковой системы.

Подключение к системе отопления водяных тёплых полов

Чаще всего тёплые полы — дополнение к основной системе отопления, но иногда они являются единственными обогревателями. Если теплогенератор для тёплых полов и радиаторов — один и тот же котёл, то разводку труб на полу лучше всего выполнить на обратке, на остывшем теплоносителе. Если система нагрева полов запитана от отдельного теплогенератора, нужно установить температуру по рекомендациям для выбранного тёплого пола.

Подключение этой системы идёт через коллектор, который состоит из двух частей. Первая оснащена вентильными регулирующими вставками, другая часть оборудована ротаметрами — т. е. расходомерами теплоносителя. Ротаметры выпускаются двух видов: с установкой на подаче и на обратке. Мастера советуют: если при монтаже вы забыли, какой ротаметр купили, ориентируйтесь по направлению потока — подача жидкости всегда должна идти «под седло», открывая клапан, а не закрывая его.

Подключение тёплых полов на обратке: 1 — шаровые краны; 2 — обратный клапан; 3 — трехходовой смеситель; 4 — циркуляционный насос; 5 — перепускной клапан; 6 — коллектор; 7 — к котлу

Планируя систему отопления в своём доме, нужно взвесить все за и против каждой схемы применительно к конструкции самого дома.

Отопление частного дома своими руками: схемы и виды

Ура! Вы возвели стены будущего дома, обустроили кровлю и задумались. Отопление частного дома своими руками – возможно ли? Какова будет схема отопления? Хотя, скорее всего, вы изучаете вопрос заранее. Поэтому давайте решим сейчас, какое отопление будет в доме.
Почти наверняка способ отопления выбран, но давайте потратим пару минут на рассмотрения альтернативы, а вдруг.

Виды отопления.

Гео- и гелиотермальное отопления. Отопление дома с помощью тепла земли и энергии солнца. Эти способы в подавляющем большинстве случаев неприменимы, окупаться будут долго, поэтому не будем останавливаться на них.
Паровое отопление. Вода с помощью котла нагревается до превращения в пар, который по магистральным трубам подается в радиаторы. Там он отдает тепло, и возвращаясь в жидкое состояние, попадает опять в котел. Эта система используется на предприятиях. Для частного дома – неприемлема ввиду громоздкости. Да и о безопасности не стоит забывать. Паровой котел – штука не совсем надежная, а температура пара 115°С.
Воздушное, инфракрасное отопление. Источник тепла, например, инфракрасный излучатель, нагревает воздух, который напрямую или по воздуховодам направляется в помещения. Питанием для источников тепла служит природный газ. Для улучшения циркуляции воздуха применяются вентиляторы. Применяется для обогрева цехов на предприятиях, для жилого дома не подходит. Сухой воздух не создаст комфорта в доме. Да и стоит подобная система недешево.

Теперь уже ближе к реалиям жизни.

Электрическое отопление. Для создания отопления используются конвекторы, «теплые полы», электрические инфракрасные нагреватели и их комбинации.
Конвекторы – это те же радиаторы, только нагреваемые с помощью электричества. Конвектор имеет металлический корпус, температура поверхности не свыше 60°С. На корпусе размещаются решетки, направляющие потоки воздуха вниз и в стороны. Конвекторы защищены ы от перегрева и скачков напряжения.
Создание схемы отопления с помощью конвекторов дешевле водяного отопления, ведь нет ни котла, ни магистральных сетей. Кроме того, есть перемещаемые конвекторы, это позволяет изменять схему отопления.

Простейший расчет необходимого количества приборов ведется от площади дома, на 1 квадратный метр помещения требуется 100 Вт тепловой мощности. Например, площадь дома 200 кв. м. Значит, требуется тепловая мощность 100 Вт х 200 = 20 000 Вт. Вы выбрали себе конвектор мощностью 2000 Вт. Количество изделий 20 000/2000 = 10 штук.
Теплые полы – нагревают помещения снизу вверх. Тепло идет в нужном направлении и равномерно по всей площади. Для устройства теплого пола внутри стяжки создается система нагревательных элементов, чаще всего электрических. Электрический элемент – трубка или проводящая пленка. Ради справедливости скажем, что теплые полы могут быть водяные.

Совет. Не стоит монтировать водяные теплые полы в многоэтажном доме. В случае протечки, хлопот не оберешься, вскрывать их это проблема, плюс ремонт затопленным соседям снизу.

Инфракрасные потолочные нагреватели. Новое интересное техническое решение обогрева помещений. Тепло от нагревателя, расположенного вверху помещения, передается не воздуху, а напрямую предметам в комнате. Нагреватели этого принципа обладают высоким коэффициентом полезного действия. Расположение их не уменьшает площадь комнаты.

В заключение пару ложек дегтя электрическому отоплению. Отопление дома электричеством дороже газового и перебои с электричеством случаются гораздо чаще, чем с газом.

Водяное отопление. Система является простой, надежной и дешевой в эксплуатации. Один минус – это стоимость затрат на ее создание. Дальше в статье мы будем рассматривать именно ее.

Водяное отопление. Принцип действия. Элементы конструкции.

Схема представляет собой замкнутый контур, выстроенный вокруг нагревателя – котла. В качестве элементов теплоотдачи используются водяные радиаторы. Вода, нагреваясь в котле примерно до температуры 75°С, поступает в контур отопления. Отдавая тепло в окружающий воздух с помощью радиаторов, остывшая вода поступает опять в котел, для дальнейшего нагрева. Далее, цикл повторяется.

В зависимости от вида топлива котлы подразделяются на:

• газовые,
• твердотопливные,
• на жидком топливе,
• электрические.

Газовые котлы самые популярные. Это связано с их экономичностью и относительной дешевизной природного газа. Ассортимент моделей позволяет подобрать котел на любой вкус, для решения любой поставленной задачи. Недостатки – установку и монтаж котла может осуществлять только специализированная организация. Второй недостаток – ваш район должен быть газифицирован, использовать газ в баллонах очень дорого.
Твердотопливные котлы топятся углем, торфом, паллетами. Минус очевиден – топливо надо постоянно загружать и где-то хранить. Но если газа нет, то и выбор уменьшается.
Котлы на жидком топливе имеют ряд серьезных недостатков. Главный – стоимость топлива. И с каждым днем стоимость растет. Кроме того, при сгорании топлива выделяется весьма ощутимый запах. Для хранения требуется специальный резервуар.

Возможно, при выборе котла вам поможет таблица теплотворности разных видов топлива.

Электрические котлы – подключаются к централизованной электрической сети. Недостатком является высокая по сравнению с газовым котлом стоимость топлива.

Несколько слов о том какая мощность котла вам потребуется. Если не хочется вдаваться в громоздкие расчеты, то ее можно оценить, используя таблицу.

Площадь дома, кв. м. Мощность котла, кВт
60-200 до 25
200-300 25-35
300-600 35-60
600-1200 60-100

Существуют модели котлов, которые могут использовать несколько видов топлива. Например, газ и уголь.
Для устройства магистрали (контура), по которой будет циркулировать вода, используют стальные, нержавеющие и полипропиленовые трубы. Последние стали безусловным лидером.
Они дешевы, с завидной термостойкостью и прочностью, достаточной для устройства отопления в жилом доме. Приобретать лучше армированные полипропиленовые трубы, они прочны и обладают меньшим коэффициентом линейного расширения при нагреве, а значит, не деформируются в процессе службы.

Радиаторы водяного отопления бывают:

• чугунные,
• стальные,
• алюминиевые,
• биметалличесие.

Чугунные – самый заслуженный вид радиаторов. Нагреваются они медленно, но тепло держат хорошо. Очень тяжелые, хрупкие и несколько дороже стальных, но срок службы до 50 лет и не боятся ржавчины.
Стальные – бюджетный вид радиаторов. Обладают высоким КПД и низкой ценой. Быстро прогреваются. Минус – боятся коррозии.
Алюминиевые радиаторы – легкие, монтируются на менее прочных кронштейнах, по сравнению с чугунными и стальными. Быстро прогреваются, а по теплоотдаче превосходят другие отопительные приборы. Дешевизна и современный дизайн привлекают массу сторонников этого вида радиаторов. К недостаткам отнесем малый срок службы (до 15 лет), боязнь коррозии и гидроудара.

Биметаллические – объединяют прочность стальных радиаторов и теплоотдачу алюминиевых. Представляют собой трубчатую конструкцию из стали, иногда усиленную стальным каркасом, на которой помещается алюминиевая оболочка. Быстро прогреваются, хорошо отдают тепло, держат гидроудар, богатство современного дизайна, легкость монтажа – вот перечень их достоинств. Минус – высокая цена.

Схемы водяного отопления.

Одноконтурная система. Нагретая котлом вода поступает последовательно во все радиаторы, поочередно теряя температуру в каждом из них. В-последних она может оказаться уже недостаточно низкой.

Достоинство – это дешевизна схемы. Создается только один контур, трудозатраты и расходы на материалы ниже. Недостаток – неравномерность прогревания, ввиду последовательной схемы. В какой-то мере недостаток устраним принудительной циркуляцией с помощью насоса. Об этом чуть дальше.

Двухконтурная схема. Нагретая вода поступает сразу во все радиаторы параллельно, остывшая течет уже по другому контуру. Установив на каждый из радиаторов краны, получаем возможность исключить любой элемент из системы.

Главное достоинство – равномерный прогрев всех радиаторов. Недостаток – создание второго контура обойдется дороже.
Коллекторная схема. В ней каждый радиатор имеет собственные подающие и обратные контуры, которые соединяются коллектором.

Достоинства – эстетичный внешний вид, возможность регулировать температуру в любой комнате использую распределительный шкаф (возможно электронное управление).

Схема принудительной циркуляции. Отличительной чертой является использование водяного насоса. Насос позволяет создать дополнительное давление в системе, обеспечивая равномерную подачу на второй и третий этажи вашего дома. Система нетребовательна к уклону труб.

Монтаж системы отопления.

В процессе строительства дома необходимо предусмотреть технологические отверстия, для прокладки труб отопления. Последовательность монтажа определяется вашим желанием и технологией строительства.
Для начала размещаем котел.

Внимание! Еще раз напоминаем подключение котла к газовой сети может делать только специализированная организация.

По мере готовности отделки стен устанавливаем радиаторы. Радиаторы выставляем строго горизонтально, по уровню.

Знаете ли, вы, что шум батарей, мешающий порою спать, вызван перекосом радиаторов? Из-за перекоса создается воздушный карман, порождающий эту «музыку».

Монтаж труб должен производиться с уклоном в 5 мм на метр трубы. При длине полипропиленовой трубы свыше 10 метров монтируются П-образные компенсаторы.
Так как расширительный бак зачастую устанавливается на чердаке, необходимо предусмотреть его утепление.

При создании системы отопления в вашем доме позаботьтесь о надежности. Возможно, имеет смысл поставить два котла, под разные виды топлива.

Двухтрубная система отопления для частного дома. Схемы и виды подключения двухтрубной системы.

Большая часть специалистов, которые уже привыкли работать с одной и той же схемой разводки, могут считать, что она является идеальным вариантов. Некоторые мастера, например, могут считать, что однотрубная система – это самый оптимальный вариант, а значит, будут предлагать ее всем своим заказчикам. Однако по нескольким параметрам двухтрубная система все-таки обыгрывает однотрубный алгоритм.

Как работает отопление по двухконтурной схеме

Отопление по двухконтурной схеме

Структура схемы предполагает движение теплоносителя по двум разным трубам от каждого радиатора. При этом оба отрезка подключены к разным механизмам работы: входной – к подающей магистрали, а выходной – к обратной трубе. По первому отрезку нагревающаяся вода двигается в сторону всех отопительных приборов, а по второй уже остывший раствор идет в котел. Специалисты выделяют в связи с этим несколько особенностей:

1. Каждый радиатор равномерно прогревается (при правильных расчетах элементов);
2. Если происходят изменения в одной части батареи, то на другие составляющие системы это не влияет;
3. На одном отрезке трубопровода может находиться до 30-40 радиаторов, однако при этом должны быть соответствующие показатели производительности насоса, а также диаметры труб, чтобы агрегат функционировал эффективно.

Схема может быть с принудительной циркуляцией или естественной – здесь зависит многое от самого принципы работы конструкции. Также в качестве теплоносителя может быть использован различный материал, а не только вода.

Схемы двухтрубных систем отопления для частного дома

В данном случае используется два основных элемента, на которых и базируется функциональность всего агрегата:

• Труба для подачи воды;
• Труба для отвода.

Схемы двухтрубных систем отопления для частного дома

Виды двухтрубных систем

На данный момент специалисты выделяют несколько видов двухтрубных схем, которые применяются в конкретных случаях. Среди них выделяют следующие:

• Самотечная система (гравитационная) – здесь используется принцип естественной циркуляции.
• Тупиковый алгоритм отопления – это метод считается классическим.
• Петля Тихельмана представляет собой кольцевую схему, где присутствует движение теплоносителя.
• Лучевой (коллекторный) алгоритм от единого коллектора – здесь из центра тепло доставляется на каждый радиатор в отдельности.

В некоторых классификациях к данной группе могут также относить и теплый пол, поскольку принцип работы у этой технологии достаточно схож с основой алгоритма двухтрубной системы.

Здесь в качестве батареи принято брать нагревающие контуры, магистрали – это трубы, расположенные в основании, и гребенка. Если же сравнить схему, то теплый пол близок к коллекторному алгоритму.

виды двухтрубных систем отопления

Самотечное отопление

В основе системы, где используется естественная циркуляция, лежит конвекция. Согласно этому принципу, нагретая жидкость стремится перейти в верхний слой воздуха по трубе, а ее место занимают холодные слои атмосферы. Котел начинает постепенно нагревать воду, которая теряет свой вес и двигается по трубе через вертикальное сооружение – после этого она постепенно расходится по нескольким ветвям батареи. Такую систему можно часто увидеть в двухэтажных зданиях. Особенности установки этой схемы:

• Используется горизонтальная верхняя разводка, которая начинается от общей части стояка. Сам же он начинает подниматься над котлом, где на вершине монтируют расширительный бак, активно взаимодействующий с атмосферой.
• При укладке специалисты следят, чтобы минимальный наклон составлял 3 мм на метр. Труба подачи всегда склоняется в сторону к радиатору, а обратная часть наклоняется к источнику тепловой энергии.
• Если сравнить тип труб со стандартными напорными системами, то здесь они намного больше – подразумевается, что здесь вода будет двигаться с небольшой скоростью.

Если дом одноэтажный, то радиаторы будут подключены поодиночке. Здесь вся подающая часть проводится через потолок или чердак, а обратные элементы находятся под полом. Здесь уже не получится смонтировать нижнюю разводку, поскольку теплоноситель двинется в сторону батареи, а значит, что количество тепла в помещении уменьшится.

Самотечная система отопления с естественной циркуляцией

Тупиковые отопительные ветви

Данную схему можно увидеть в коттеджах и загородных домах. Сейчас такая система стала применяться и в многоэтажках. В этом случае сеть, состоящая из радиаторов, представлена в виде нескольких двухтрубных веток. Теплоноситель также идет по одной части в сторону батареи, а по другой – обратно к котлу. Сама работа происходит за счет циркуляционного насоса, который размещают у котла. Среднее давление во всей конструкции составляет 1-2,5 бар. Чтобы компенсировать расширение жидкости, в агрегате присутствует мембранный бак – его устанавливают в котельной. Перед циркуляционным насосом можно увидеть точку врезки. Также здесь предусмотрены дополнительные элементы для избавления от лишнего воздуха: применяются краны Маевского и группа безопасности. В конструкции находится манометр для контроля состояния давления и предохранительный клапан. Здесь чаще всего используют нижнюю горизонтальную разводку: обе трубы монтируются под радиатором открытым способом.

Тупиковые отопительные ветви

Кольцо Тихельмана

При использовании подключения петли Тихельмана необходимо использовать нижнюю разводку. Чаще всего она располагается в открытом положении по стенам, но иногда ее проводят скрытым способом по полу. Специалисты предлагают еще один способ установки: конструкцию устанавливают перед перекрытием, закрыв при этом коммуникации натяжным потолком или в подвал, а уже соединения труб подвести к нагревательному прибору.

• Контур отопления установлен так, что имеет форму кольца;
• Используется специфический способ подключения батареи: если радиатор первый на трубе подачи, то он будет заканчивать обратную часть. Этот же принцип работает и в обратной последовательности: последняя батарея подающей линии станет первой для обратной.
• Если проследить за движением воды в обоих трубопроводах, то можно заметить единое направление. Этот принцип действия и дал второе название схемы «попутная».

Один из главных плюсов этой системы – гидравлическое равновесие, которое становится практически идеальным. Теплоноситель распределяется таким образом, то проходит одинаковое расстояние. Конструкция может работать при использовании 10 и более радиаторов с минимальной балансировкой.

Петля Тихельмана, схема монтирования

Лучевой способ подключения

Если сравнивать все представленные способы подключения, то это считается наиболее популярным и технологичным. В его структуру входят следующие детали:

• Нагревательные элементы: они могут быть обычными батареями, контурами в системе теплый пол или внутрипольными конвекторами;
• Подающий и обратный коллекторы, в которых расположены термостатические вентили и расходомеры;
• Двухтрубные подводки, которые устанавливают от коллектора к приборам для обогрева по наиболее оптимальному маршруту (они могут располагаться в перекрытии, под полом, потолком).

Лучевой способ подключения

Какой вид лучше

Выбирая схему укладки, необходимо рассмотреть одновременно несколько факторов, которые касаются дома. Здесь все зависит от бюджета, количества этажей в доме и его площади, работы электроснабжения и т.д. Специалисты выработали несколько рекомендаций, которые помогут определиться с выбором:

• Если вы не собираетесь обращаться к специалистам, а делать все самостоятельно, то лучше выбрать лучевую систему. Даже если в процессе укладки будут допущены ошибки, то схема все равно будет корректно работать и функционировать.
• Если система электропередачи в вашем доме нестабильна, то лучше выбрать систему с естественной циркуляцией.
• При обустройстве зданий с большой площадью и нагревательными панелями отлично подойдет система Тихельмана. Если здание маленькое, то этот вариант вам не подойдет – он потребует слишком больших расходов, которые не окупятся.
• Для дачного частного дома используют тупиковый вариант с открытой прокладкой труб.
• Если вы хотите установить в коттедже технологию теплого пола, водяные калориферы или радиаторы, то здесь наиболее приемлемым станет коллекторный или тупиковый варианты.

Плюсы и минусы двухтрубных разводок

Для начала необходимо рассмотреть положительные характеристики использования двухтрубных схемы:

• Самотечная схема не зависит от состояния электричества. Однако в этом случае придется подобрать электронезависимый вид котла, а также дополнительно требуется обвязка без подключения к общей сети.
• Тупиковая система – это один из лучших аналогов однотрубных системы. В качестве ее основных преимуществ специалисты выделяют простой монтаж и универсальность. Именно благодаря этим качеством установить систему можно самостоятельно без помощи профессионалов.
• Как уже упоминалось ранее, система петли Тихельмана характеризуется идеальным гидравлическим балансом, а также возможность работать с большим количеством радиаторов.
• Если вам необходимо выбрать способ для скрытой установки труб и автоматизировать работу всей системы, то лучшим вариантом станет коллекторная разводка.
• В самотечных системах также выделяют такие достоинства, как возможность удаления излишек воздуха без дополнительных клапанов и простое заполнение теплоносителем.

Однако идеальных систем не бывает, поэтому нужно также рассмотреть недостатки приведенных алгоритмов:

• Если устанавливать систему с естественной циркуляцией, то придется потратить значительную сумму. Кроме того, она обладает большими габаритами. Очень сложно установить скрытую прокладку, поскольку большая часть всех деталей останется на видном месте.
• При монтаже петли Тихельмана разводка может проходить через дверные проемы. Чтобы справится с этой проблемой, нужно конструировать обходные петли.

Как рассчитать диаметр труб

Если речь идет об установке тупиковой или коллекторной системы, то точные расчеты здесь не нужны. Специалисты рекомендуют руководствоваться следующим:

• Для теплоносителя в небольшое здание понадобится трубопровод ДУ15;
• Чтобы установить подводки к батарее, нужно использовать сечение Ду10;
• Если работы связаны с установкой системы в двухэтажном доме, то диаметр стояка должен быть 25 мм (ДУ20);
• Если на одном этаже располагается больше 5 радиаторов, то лучше сделать сразу несколько ветвей отопления.

С кольцевой и самотечной схемой дела обстоят немного сложнее – здесь уже понадобится формула и дополнительные расчеты. Если же вы хотите провести их лично, то нужно определить нагрузку на отопление каждой комнаты (не забывайте делать корректировку на вентиляцию), а также посчитать расход теплоносителя. Для этого применяется следующая формула: G = 0,86 х Q /∆t, где G – это массовый расход нагретой воды на конкретном участке трубопровода, Q – это тепло, которое нужно для обогрева данного помещения, ∆t – перепад температур при работе двух участков – его можно взять за 20 градусов.

Таким образом, некоторые системы можно установить самостоятельно, а для монтажа других потребуется помощь специалистов и проведение точных расчетов.

Система отопления с естественной циркуляцией

Система водяного отопления с естественной циркуляцией в удаленном от города частном или дачном доме – решение, востребованное в местности с нестабильным электроснабжением. Кроме того, гидравлическая система не требует финансовых вложений в электрооборудование, без которого не обойтись при обустройстве радиаторного обогрева с подачей теплоносителя насосом.

Энергонезависимая система отопления доступна для самостоятельного расчета и монтажа.

Функционирование самотечной системы

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией обладает рядом достоинств:

• нет потребности в покупке дорогостоящего оснащения;
• энергонезависимость (подбирается соответствующий котельный агрегат);
• монтаж легко осуществить собственными руками;
• нетребовательность в обслуживании.

Циркуляция в такой системе обеспечивается за счет того, что плотность жидкости в результате нагревания уменьшается (она становится легче), а в ходе остывания плотность возвращается к первоначальной.

В самотечной конструкции практически отсутствует давление – расчеты показывают, что на 10 метров напора водяного столба давление составляет 1 атмосферу. Таким образом, гидростатическое давление в отопительной системе одноэтажного сооружения составит 0,5-0,7 атм., а в трубопроводе двухэтажного дома – не превысит 1 атм.

Гравитационная циркуляция происходит благодаря расширению и уменьшению плотности нагреваемого теплоносителя – он поднимается по вертикальному разгонному участку и с верхней точки перемещается вниз по трубопроводу, смонтированному с уклоном и проходящему через последовательно подключенные приборы отопления, на пути обратно к котлу.

К трубопроводу с самотечным перемещением воды подсоединяется расширительный бак – резервуар для «излишков» теплоносителя, который образуется за счет теплового расширения жидкости. Буферная емкость (мембранная или открытая) монтируется в верхней точке контура на подающую трубу.

Отопительная самотечная система способна функционировать в комплексе:

• С водонагревателем косвенного нагрева. Если бойлер установить в верхней части системы ниже расширительного бака, нагрев воды для ГВС будет осуществляться без использования электрооборудования. При невозможности такого монтажа бойлер комплектуется насосом и ставится обратный клапан, который предотвратит рециркуляцию теплоносителя.
• С теплым полом. На проложенный в полу контур устанавливается циркуляционный насос. При временном отключении электроснабжения комната продолжит обогреваться настенным радиатором.

Виды самотечных систем

Планируя смонтировать отопление частного дома с естественной циркуляцией своими руками схемы подбирают в соответствии с планируемой производительностью системы и особенностями здания.

Отопительные контуры с самотечным движением теплоносителя делятся на типы по разным параметрам:

• по характеристике расширительного бака (открытые и закрытые);
• по принципу подключения радиаторов отопления (однотрубные и двухтрубные).

Чтобы определить оптимальный вариант, необходимо произвести гидравлические расчеты с учетом расположения и диаметра труб, принять во внимание характеристики котельного агрегата и тепловые потребности помещений. Расчет лучше доверить профессионалам, так как даже небольшие неточности негативно повлияют на эффективность обогрева дома.

Закрытый тип

Закрытая система безнасосной циркуляции теплоносителя с успехом применяется для отопления одноэтажного и двухэтажного дома. Функционирует она следующим образом:

• при расширении теплоносителя излишки жидкости вытесняются из отопительного контура;
• жидкость попадает в расширительный бак мембранного типа – это закрытая емкость с эластичной мембраной, которая разделяет предназначенную для теплоносителя часть и секцию бака, заполненную воздухом или азотом;
• нагретая жидкость растягивает мембрану, сжимая газ во второй секции бака, при остывании теплоносителя газ расширяется и выталкивает жидкость обратно в систему, в результате чего водяной контур постоянно остается заполненным.

Установка мембранного бака в самотечный отопительный контур снижает риск коррозии металлических элементов системы. Но в России такое решение используется относительно редко, так как стоимость мембранного бака в разы превышает затраты на покупку или самостоятельное изготовление емкости открытого типа.

Открытый тип

Принцип функционирования тот же, что и у закрытого варианта. Но в этом случае излишки теплоносителя вытесняются в бак открытого типа, который монтируется под потолком помещения или на чердаке.

Открытый бак представляет собой резервуар с негерметичной крышкой, который снабжают аварийным переливом – трубой, выведенной за пределы чердака на улицу или подключенной к канализации.

К недостаткам открытой системы относится постоянное поступление кислорода в теплоноситель, что ускоряет коррозию металла, из которого изготовлены элементы контура. Происходит и завоздушивание трубопровода – чтобы избежать этого, радиаторы крепят под небольшим уклоном и в верхней части монтируют автоматические воздухоотводчики – краны Маевского.

Помимо этого, жидкость из бака открытого типа испаряется и требуется регулярно подливать воду, чтобы открытая система могла нормально функционировать. Подливают воду в бак вручную из ведра, либо подводят водопроводную трубу с вентилем.

Преимущества баков открытого типа – доступная стоимость и возможность своими руками изготовить резервуар необходимых габаритов.

Однотрубный контур

Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией не относится к эффективным. Она не подходит для прогрева помещений двухэтажного дома и применяется в одноэтажных зданиях небольшой площади.

Теплоноситель проходит по разгонному участку трубопровода вертикально вверх, затем попадает в трубу, которая ведет к горизонтальному трубопроводу, последовательно соединяющему радиаторы отопления. От крайнего радиатора остывший теплоноситель возвращается напрямую в котел.

При такой схеме подключения приборов отопления температура радиаторов снижается по мере удаления от подающего стояка – это серьезный недостаток системы. Чтобы повысить эффективность, используют байпасы – соединяют перемычками подающую трубу в тех местах, где подключены радиаторы. Это способствует более равномерному прогреву помещений.

К преимуществам однотрубной системы относятся простая конструкция, минимальные финансовые расходы на ее монтаж. Кроме того, не требуется монтировать трубы под потолком, ухудшая интерьер помещения.

Однотрубная горизонтальная схема даже при условии точных расчетов редко оправдывает себя, если речь не идет об отоплении двух-трех небольших помещений одноэтажного дома. В остальных случаях ее модернизируют, добавив циркуляционный насос.

Двухтрубный контур

Конструктивные особенности самотечного двухтрубного контура:

• для подачи и обратки монтируются отдельные трубы;
• труба подачи подключается к каждому прибору отопления через отдельный входной отвод;
• труба обратки подсоединяется к каждому прибору отопления отдельно.

Двухтрубная самотечная система отопления частного дома отличается от однотрубной тем, что во все радиаторы подается не успевший остыть теплоноситель, благодаря чему:

• тепло в доме распределяется равномерно;
• не требуется увеличивать количество секций в радиаторе с целью улучшить обогрев;
• легче регулировать температуру в системе;
• для монтажа трубопровода требуются трубы меньшего диаметра, чем для однотрубного контура;
• отсутствуют жесткие требования к соблюдению уклона при монтаже элементов системы – некоторые отклонения от расчетных значений не критичны.

Двухтрубная система отопления с разводкой верхней и нижней проста в монтаже и эффективна, ее можно использовать для обогрева двухэтажного дома.

Особенности расчета

Расчет системы отопления с естественной циркуляцией значительно сложнее подготовки проекта отопительной системы с принудительной подачей теплоносителя. Так как давление в контуре отсутствует, на работоспособность системы напрямую влияет количество поворотов трубопровода, угол уклона каждого отрезка. Неправильный расчет или погрешности в монтаже отражаются на функциональности контура.

При расчете безнасосного контура принимается во внимание:

• минимально допустимый угол уклона;
• материал изготовления труб и их диаметр;
• принцип подачи теплоносителя;
• разновидность теплоносителя.

Рекомендуемый уклон труб

При расчетах следует опираться на строительные нормы для отопительных систем с самотечной циркуляцией (СНиП 41-01-2003 для гравитационных систем). На перемещение теплоносителя в трубопроводе негативное воздействие оказывает гидравлическое сопротивление в сложных местах – на поворотах, в углах и т.д.

Согласно СНиП, трубы монтируются под уклоном не менее 10 мм на 1 метр длины. Иначе системе грозит завоздушивание, плохой прогрев дальних радиаторов.

Выбор труб

От материала изготовления трубопровода зависит гидравлическая сопротивляемость контура, его устойчивость к коррозии и теплотехнические параметры, технология монтажа. В список востребованных материалов входят:

• Стальные трубы. Доступны по цене, устойчивы к механическим нагрузкам. Недостатки: монтируются со сваркой или большим количеством фитингов, склонность труб к коррозии и зарастанию.
• Металлопластиковые трубы. Внутренняя поверхность идеально гладкая, что препятствует нарастанию отложений, устойчивость к коррозии, небольшой вес, устойчивость к термическому расширению. Недостатки: высокая стоимость, ограниченный срок эксплуатации (около 15 лет), необходимость использовать сварные фитинги или регулярно подтягивать резьбовые соединительные элементы.
• Полипропиленовые трубы. Гладкие внутри, долговечны (срок службы от 25 лет), устойчивы к высоким температурам. Недостатки: высокая стоимость, монтаж при помощи специального инструмента.
• Медные трубы. Максимальная теплоотдача и долговечность (свыше 100 лет), стильный внешний вид. Недостатки: высокая стоимость, необходимость пайки при монтаже.

Диаметр труб

Чтобы рассчитать диаметр труб, требуется:

1. Выполнить тепловой расчет помещений и прибавить к результату около 20%.
2. Рассчитать сечение трубопровода исходя из соотношения тепловой мощности и внутреннего сечения трубы (значения указаны в таблицах СНиП).
3. Подобрать диаметр трубы, базируясь на выполненных теплотехнических расчетах и с учетом материала изготовления труб. Для стальных труб минимальный размер внутреннего сечения составляет 50 мм.

Чтобы самотек был интенсивнее, применяют следующий принцип: диаметр подающей трубы после каждого разветвления должен быть меньше предыдущей на 1 размер. Обратка должна собираться с расширением.

Таким образом, расчет позволяет определить минимальный диаметр подающей и обратной трубы, относительно этого значения определяются параметры труб на разных участках системы согласно подготовленной схеме для одноэтажного или двухэтажного дома.

Вид розлива

Естественная циркуляция воды в системе отопления зависит от принципа подачи теплоносителя от котла к отопительным приборам. Различаются контуры с нижним и верхним розливом.

Нижний розлив дает возможность обойтись без монтажа высоких вертикальных труб – коммуникации прокладывают на уровне пола. Такой вариант пригоден только для однотрубных контуров и относится к малоэффективным без установки циркуляционного насоса.

Верхний розлив – оптимальный вариант, поскольку распределительная труба двухтрубной системы располагается под потолком и обеспечивает активную подачу нагретого теплоносителя в каждый радиатор, из которого остывшая вода уходит в трубу обратки, размещенную вдоль пола. Для однотрубной системы розлив верхнего типа также предпочтительнее.

Двухтрубная система отопления с верхним розливом

Выбор теплоносителя

Теплоносителем может служить вода или антифриз. Для самотечной системы предпочтительнее использование воды, поскольку у антифриза выше плотность и меньше теплоотдача, для его нагрева требуется больше тепловой энергии – то есть, расход топлива выше. Если в системе устанавливается мембранная буферная емкость, ее объем должен быть больше, чем у бака для теплоносителя-воды, так как антифриз расширяется сильнее.

Использование «незамерзайки» имеет смысл в том случае, если дом в зимний период отапливается нерегулярно с большими перерывами. В этом случае воду пришлось бы постоянно сливать, чтобы трубы не разорвало при перемерзании.

Заключение

Устройство безнасосной системы отопления позволяет сделать свой отапливаемый дом энергонезависимым на случай перебоев с электропитанием. Такая система подключается к отопительному котлу без электрооборудования для регулировки мощности или к обычной твердотопливной печи с водяным теплообменником в топочной камере.

Как своими руками сделать водяное отопление в доме (обзор схем разводки)

Отопительные системы для частного дома отличаются своим разнообразием. Они состоят из различных комбинаций подачи и отвода теплового носителя. Выбор схемы отопления частного дома зависит от размера и конструкции помещений, зависимости от электричества, количества отопительных элементов (радиаторов). Каждый вариант имеет различные возможности установки, преимущества и недостатки. В одном частном доме может быть установлено несколько замкнутых контуров для обогрева разных помещений.

Схемы с различными способами циркуляции воды

Движение теплоносителя по замкнутому контуру возможно в естественном или принудительном режиме. Теплоносителем обычно является вода. Она нагревается в отопительном котле – газовом, дровяном, электрическом, камине, печи. Давление воды обеспечивает ее движение внутри системы. Возникает оно с помощью циркуляционных насосов или выстраиванием геометрии контура, что позволяет теплоносителю циркулировать естественно. Насосы создают дополнительное давление и увеличивают скорость тока воды. Выпускаются также модели котлов со встроенным насосом.

Схема с естественным током воды

При таком варианте движение теплоносителя происходит самотеком на основании физических законов движения жидкости при изменении плотности. У холодной воды обратного хода плотность больше, она вытесняет горячую воду с меньшей плотностью. Горячий теплоноситель идет вверх по стояку и растекается по горизонтальным магистралям. Трубы располагаются под небольшим наклоном в 3-5 градусов, что и позволяет двигаться воде самотеком.

Важный элемент разводки отопления в частном доме – коллектор разгона. Это вертикальная труба, в котором из-за разницы температур и плотности возникает перепад гидростатического давления. Эта схема самая простая в реализации, не требует установки других коммуникаций. Недостатки: низкое давление, установка труб большого сечения. Подходит такой вариант для небольших по площади домов с периметром контура не более 30 метров.

Схема с принудительной циркуляцией

Сделать отопление в частном доме своими руками с усилением тока теплоносителя можно с помощью циркуляционного насоса. Магистраль трубопровода при этом не нужно устанавливать наклонно. Насос подходящей мощности врезается в трубопровод обратного тока. Схема используется для обогрева домов любой площади. Существенный минус принудительной циркуляции – это зависимость системы от электроэнергии. На случай отключения питания для бесперебойной работы системы требуется генератор.

Схемы с разной подводкой теплоносителя к радиаторам

В зависимости от положения стояков подвода воды к батареям различают вертикальную и горизонтальную разводку. В частных одноэтажных домах используется горизонтальная схема разводки. Трубы подвода и отводы воды при монтаже удачно можно вписать в интерьер, спрятать в ниши или под пол.

Ток горячей и охлажденной воды в системе обогрева частного дома может быть смонтирован с помощью одной или двух труб. У каждого варианта есть нюансы типа разводки, положительные стороны и недостатки.

Однотрубная схема

Это более простой в установке и дешевый вариант. Система обогрева с одной трубой представляет собой кольцо с установленными радиаторами. Теплая вода двигается по периметру, возвращается в итоге в котел. Теплоноситель отдает по несколько градусов тепла каждому радиатору. Значит, чем дальше расположен отопительный прибор от котла, тем ниже температура воды и способность обогреть помещение. Можно увеличить подогрев воды. На это потребуется больший расход топлива. Установка циркуляционного насоса поможет двигаться воде с большей скоростью и равномерно распределить тепло. Оптимальным решением при такой схеме станет увеличение количества секций последних батарей в магистрали.

Радиаторы подключаются обычно через байпас (обходную трубу), что позволят отключить любой из них без остановки движения теплоносителя. Система не предусматривает установку фитингов и кранов, что минимизирует риск аварий.

• минимизация периметра труб;
• экономия на элементах системы;
• быстрота, простота установки.

Двухтрубная схема

Монтаж отопления в частном доме с помощью двух труб работает более эффективно. При такой схеме каждый радиатор имеет отдельный подвод теплоносителя от тепловой магистрали, но при этом тепловая магистраль, так же как и в предыдущем случае, является единой для всей системы. Отличием является то, что радиаторы включаются в системы параллельно, а не последовательно.

Магистраль обратного тока у системы одна – от каждой батареи отходит отдельная труба для вывода теплоносителя.

Предлагаем посмотреть подробное видео о нюансах монтажа двухтрубной системы отопления в доме:

Лучевая система

Коллекторная лучевая система предусматривает установку коллектора, через который теплоноситель распределяется по всей системе. К каждой отопительной батарее идут свои трубы подвода теплового носителя и его отвода напрямую от котла. Каждый контур отсекается запорной арматурой. Это упрощает использование системы и ремонт. Не отключая всю систему, можно отремонтировать отдельный контур или радиатор.

Из минусов – значительные расходы на материалы. Понадобится запорная арматура, трубы, приборы регулировки, контролирующие датчики.

Лучевая схема с распределителем работает при хорошем давлении в трубе, созданным циркуляционным насосом.

Коллектор равномерно распределяет поток теплоносителя. Прибор состоит из двух гребенок. В одну поступает из котла горячая вода. Другая гребенка собирает охлажденную воду и направляет ее обратно в котел. Как рассчитать отопление в частном доме при такой схеме?

Расчет параметров, составление проекта, регулирование мощности в процессе использования облегчается за счет подключения радиаторов параллельно. Это обеспечивает минимальную разницу температур воды по периметру контура. Управление системой осуществляется из одного места с установленными индикаторами, кранами, насосами и вентилями.

Монтаж лучевой системы – самый дорогой по общей стоимости составляющих, требует определенной квалификации. Составлять проект и устанавливать отопление по лучевой схеме следует при строительстве или генеральном ремонте. Это связано с тем, что трубы монтируются в стяжку пола.

Теплый пол

Использовать подогрев пола для обогрева в частном доме очень удобно. При небольших размерах помещения можно обойтись одной трубой в стяжке пола. Система теплого пола для больших площадей работает только через распределительный коллектор. Иначе подаваемого по одной трубе тепла не хватит, обогрев будет неравномерный. Трубы при монтаже используются медные и металлопластиковые. Стяжка заливается сверху установленного контура. Плюсом использования теплых полов является достаточный подогрев теплоносителя до 40 градусов. В то время как для батарей отопления нужно 70-80 градусов. Значительные перепады температур могут привести к существенной деформации покрытия.

Несмотря на все сложности, установить водяное отопление частного дома своими руками возможно. Описанные схемы разводки типовые. Их можно изменять исходя из геометрии помещения, возможной мощности котла, бюджета. Главное соблюсти основные законы гидравлики, физики. При решении нестандартных задач лучше обратиться к специалисту. Переделывать уже установленную систему может обойтись дороже.