Устройство системы водяного отопления в загородном доме

Водяное отопление в частном доме можно смонтировать самостоятельно, главное обладать требуемыми навыками и инструментами. Есть много схем отопительных систем, выбор которых зависит от класса обогревателей, типа энергоносителя и множества других факторов. И чтобы не допустить ошибок, внимательно прочтите все, что приведено ниже. В результате вы сэкономите приличную сумму денег, ведь нанимать подрядчика не обязательно.

Как работает система отепления

Чтобы все сделать правильно, нужно изучить принцип действия автономной отопительной системы. Энергоноситель (уголь, дрова, газ,) при переработке, сжигании, выделяет тепло. В специальной камере котла, в топке, установлен теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель. Это может быть обычная вода или специальный состав. После разогрева теплоноситель передается по трубам к радиаторам, которые раскалившись, передают тепло воздуху в помещении.

Это принципиальная схема, недостаточная чтобы начать монтаж отопления своими руками. Нужно правильно подобрать котлоагрегат и дополнительное оборудование, необходимое для эффективной работы отопительной системы.

Как работает система отепления

Но основных узла всего три:

Расширительный бак, насос принудительной циркуляции и контрольно-измерительные приборы относятся к разряду дополнительного оснащения. А запорная арматура (вентили, краны, регуляторы) включается в состав трубопровода.

Простая вода из централизованной системы водоснабжения способна поглотить и передать до кДж/кг °С. Это тепло принимается и от ТЭНов, если котел электрический. По трубам теплоноситель поступает к батареям, изготовленным из металла большой теплоемкости. Радиаторы нагреваются и отдают тепло в комнату. Этиленгликоль либо пропиленгликоль используется в качестве незамерзающей жидкости, что позволяет отключать обогрев зимой без риска разморозить систему.

Подобные схемы отопления работают следующим образом:

Как работает система отепления
  1. В результате потребления электрической энергии или сжигания углеродного топлива вода разогревается до температуры + градусов по Цельсию.
  2. Движущей силой для перемещения горячей жидкости является естественная конвекция или результат работы циркуляционного водяного насоса.
  3. После того, как теплоноситель дойдет до радиатора, температура снизится на 10-20 °C, но этого достаточно, чтобы прогреть воздух в помещении.
  4. Будучи охлажденной, водяная масса направляется обратно к котлу, где участвует в новом цикле, что обеспечивает непрерывность процесса.
  5. Чтобы исключить появление воздушных пробок в трубах и радиаторах устанавливают расширительный бак, где гасятся температурные изменения объема жидкости.

Обустраивая отопление частного дома своими руками, важно правильно подобрать котел, исходя из рабочих параметров (мощность, производительность). Также покупают ту модель, которая предназначена для конкретного типа энергоносителя.

Отопление дома дровами. Выбираем дровяную печь

Существует несколько видов дровяных печей. Мы более подробно рассмотрим три варианта печного оборудования, чтобы понять, в чем разница того или иного оборудования.

Печи-теплоаккумуляторы

Первый вариант, который мы рассмотрим, это печи-теплоаккумуляторы. Стандартную русскую печь можно называть представителем данного подвида. Такие печи удобны для отопления дома, так как они довольно долго остывают, но, к сожалению, нагреваются они не менее длительное время. В современных печах-теплоаккумуляторах тепло транспортируется при помощи воды, за счет чего мы получаем более эффективный способ отопления. Внешний вид печи может быть абсолютно любым, даже сделанным на заказ под ваш вкус. Но внешний вид это не главное, обязательным условием является наличие теплообменника, в котором будет происходить подогрев воды. Недостатки такой печи — отсутствие автоматизации системы, то есть вам постоянно придется находиться рядом, чтобы вовремя пополнять запасы топлива (дров) в топке.

Печи длительного горения

Отличием такой печи от предыдущей является то, что изначально, в печь закладывается довольно большое количество дров, и, по мере процесса отопления, часть дров горит сразу, а остальные просто дожидаются своей очереди. Главный секрет в том, что происходит ограниченная и умеренная подача кислорода, тем самым уменьшается тяга. Получается, что древесина с небольшим количеством кислорода тлеет, а оставшиеся дрова горят без кислорода, в свою очередь, выделяя газ. Другими словами, такие печи называют пиролизные или газогенераторные.

Преимущества таких печей состоит в том, что дом прогревается достаточно быстро, и нет необходимости постоянно подбрасывать дрова в топку. У таких печей очень высокий КПД – до 85%.Среди недостатков можно выделить несколько основных:

  • необходимы дополнительные требования к дымоходу;
  • особое внимание стоит уделить настройкам;
  • несмотря на то, что в топку закладывается сразу большое количества дров, рано или поздно, все равно придется подкладывать очередную партию топлива.

Отопительный котел

В качестве альтернативы печам длительного горения, можно приобрести отопительный котел. На рынке предоставлен большой выбор котлов с мощностью от 15 до 40 киловатт.

Читайте также:  Как самому изготовить теплоаккумулятор для котла отопления

Пожалуй, единственным недостатком дровяных систем отопления является то, что необходимо постоянно следить за оборудованием и наличием в нем дров. И практически все работы по обслуживанию такой печи или котла приходится производить вручную.

Разновидности отопительных систем

Для организации обогрева помещений можно использовать сразу несколько источников тепла. Монтаж отопления в деревянном доме можно осуществить с применением следующих генераторов тепла:

      • печь;
      • камин (классический или модернизированный);
      • газовый конвектор;
      • электрический конвектор;
      • тепловая пушка.

При выборе подходящего варианта стоит учитывать, насколько лёгок и прост он будет в эксплуатации. Важным фактором становится стоимость обслуживания оборудования, иногда неправильные расчёты приводят к лишним затратам. Это же касается снижения тепловых потерь до минимума. Не последнюю роль при создании отопления в деревянном доме своими руками играет эстетичность внешнего вида агрегатов, их соответствие выбранному интерьеру.

Особенности комбинированной системы

В комбинированную систему отопления входят радиаторы, которые являются высокотемпературными источниками, и низкотемпературные – тёплые полы.

Подсоединять водяной пол в смешанной схеме возможно двумя способами:

  1. К имеющемуся нагревательному котлу — такой способ уменьшает стоимость оборудования и время монтажа. Недостаток этой конструкции — невозможность работать автономно. При этом увеличивается расход энергии, и снижается эффективность пола.
  2. Путём установки отдельного котельного оборудования для пола — это существенно увеличивает расходы при монтаже. Однако такая система имеет преимущество — автономность, её работа не зависит от батарей. Это удобно, когда радиаторный обогрев уже не функционирует.

Есть несколько рекомендаций, которые надо учитывать, решив создавать в частном доме совместное отопление:

Особенности комбинированной системы
  1. Устанавливать температурные режимы отдельно для батарей и тёплого пола. Так как в батареях нагрев воды на подаче и на выходе составляет около 70 и 55 градусов соответственно, а для греющих полов требуется — 40 и 30, то котлы с этой задачей самостоятельно справится не способны.
  2. Применять специальные комплектующие для настройки нагрева. Насосно-смесительные узлы, запорную арматуру — они сократят затраты, и позволят грамотно произвести соединение системы с ёмкостью, в которой нагревается вода.
  3. Осуществлять настройку комбинированной системы с использованием специальных и правильно установленных технических средств. Например, смесительный узел с термостатической головкой, его функция — регулировка уровня нагрева жидкости, термостат — отвечает за управление степенью обогрева каждой комнаты в отдельности.

При укладке водяного пола, нет смысла ограничиваться только ванной и туалетом. Лучше разместить такую систему по возможности везде, так как увеличение её площади, существенно не сказывается на монтажных и эксплуатационных затратах.

Ведь в любом случаи понадобится установка смесительного узла и устройства, которое обеспечит циркуляцию жидкости. А какой будет коллекторная группа — однотрубной, двухтрубной или больше — не важно.

Расходы на стяжку так же не изменяться, даже если пол монтируется лишь в одной части комнаты, бетонный раствор придётся заливать по всей площади.

Однотрубные схемы

Проще всего выполнить расчеты и сборку системы отопления с однотрубной схемой прокладки трубопроводов для теплоносителя. Нагретая вода в ней последовательно проходит от котла через все батареи в доме, начиная с первой и заканчивая последней в цепочке. При этом тепла каждому последующему радиатору достается все меньше и меньше.

Основных плюсов у такой разводки отопления в частном доме четыре:

  • Простота реализации;

  • Небольшая кубатура теплоносителя;

  • Гидравлическая устойчивость системы;

  • Малый расход материалов.

С монтированием трубопровода по этой схеме и подключением его к котлу своими руками при наличии даже минимальных навыков можно справиться за два–три дня. Плюс затраты на создание в доме системы водяного отопления под однотрубную разводку выходят самыми минимальными в сравнении с остальными вариантами.

Фитингов, арматуры и труб здесь потребуется немного. Экономия на материалах существенна. И неважно выбран для возведения коттеджа клееный брус или кирпич. Если жилье хорошо утеплено, то даже простой однотрубной системы для его обогрева хватит с лихвой.

Среди слабых мест данной схемы отопления числятся:

  • Невозможность точно отрегулировать подачу тепла в каждой комнате;

  • Ограничение на общую протяженность трубопровода по дому (не более 30 м);

  • Малый объем тепловой энергии в самой удаленной от котла батарее;

  • Уязвимость в плане разморозки и порывов.

Чтобы нивелировать недостатки, в однотрубную систему приходится встраивать циркуляционный насос. Но это дополнительные расходы и потенциальные поломки оборудования. Плюс при любых проблемах на каком-либо участке трубы прекращается обогрев всего коттеджа.

Однотрубная горизонтальная

Если частный дом небольшой и одноэтажный, то однотрубную систему отопления лучше всего делать в горизонтальном исполнении. Для этого в комнатах по периметру коттеджа прокладывается кольцо из одной трубу, которая подключается к входу и выходу котла. Радиаторы врезаются в трубопровод под окнами.

Однотрубная горизонтальная схема — идеальный вариант для небольших помещений

Батареи здесь подключаются нижним либо перекрестным соединением. В первом случае теплопотери будут на уровне 12–13%, а во втором они сокращаются до 1–2%. Именно перекрестному способу монтажа стоит отдавать предпочтение. Причем подвод теплоносителя к радиатору следует делать сверху, а отвод снизу. Так отдача тепла от него выйдет максимальной, а потери выйдут минимальными.

Читайте также:  Варианты отопления частного дома без газа и электричества

Однотрубная вертикальная разводка

Для двухэтажного коттеджа больше подходит однотрубная система отопления вертикального подвида. В ней труба от оборудования нагрева воды идет вверх на чердак или второй этаж, а оттуда уже спускается назад в котельную. Батареи в этом случае подключаются также последовательно одна за другой, но боковым подсоединением. Трубопровод для теплоносителя обычно при такой разводке отопления по малоэтажному дому прокладывается в виде единого кольца сначала по второму, а потом по первому этажу.

Однотрубная вертикальная схема — экономим на материалах

Но возможен и пример с вертикальными отводами от общей горизонтальной трубы наверху. То есть сначала делается кольцевой контур от котла вверх, по второму этажу, вниз и по первому этажу обратно к нагревателю воды. А уже между горизонтальными участками прокладываются вертикальные стояки с подключением к ним радиаторов.

Самой холодной батареей в такой системе отопления частного дома будет опять последняя в цепочке – внизу у котла. При этом на верхнем этаже тепла будет переизбыток. Необходимо как-то ограничивать объемы теплоотдачи наверху и повышать их внизу. Для этого на радиаторах рекомендуется установить перемычки-байпасы с регулирующими кранами.

Ленинградка

У обеих описанных выше схем есть один общий минус – температура воды в последнем радиаторе оказывается очень низкой, тепла она помещению отдает очень мало. Чтобы компенсировать это остывание, однотрубный горизонтальный вариант отопления частного дома рекомендуется усовершенствовать за счет установки байпасов снизу батареи.

Ленинградка — усовершенствованная однотрубная система

Такая разводка получила название «ленинградка». В ней радиатор подключается сверху к проходящему вдоль пола трубопроводу. Плюс на отводы к батареям ставятся краны, которыми можно регулировать объем поступающего теплоносителя. Все это способствует более равномерному распределению энергии по отдельным комнатам в доме.

Примерный перечень материалов и расходников

Для изготовления тепловой установки отопления на дровах понадобятся:

  • листовой металл толщиной 4-8 мм;
  • угловая сталь;
  • металлические трубы;
  • сварочные электроды и отрезные круги;
  • базальтовый уплотнительный шнур;
  • фурнитура для навешивания дверей загрузочной камеры и зольника.
Примерный перечень материалов и расходников

ВАЖНО: в самодельной конструкции необходимо использовать качественные материалы. Снижать стоимость котла, применяя для изготовления старые металлические листы и трубы, не следует, они могут иметь под слоем ржавчины скрытые дефекты. Сложно устранять протечку, выявленную внутри топливной камеры, готового изделия. Применение легко разжигаемых электродов с пониженным образованием шлака позволит добиться аккуратных бездефектных сварных швов.

Для изготовления котла понадобится листовой металл.

Экономия электроэнергии в раза

Площадь комнаты, м2

Количество потребляемой энергии в час/месяц

при t⁰ = -20⁰С на улице

Экономия электроэнергии *

(рублей в месяц)

Электрообогреватель час/месяц

Тепловой насос

час/месяц

до 25 м2 2,5 кВт/1800 кВт 0,60 кВт/432 кВт 6150 руб
до 35 м2 3,5 кВт/2520 кВт 0,80 кВт/576 кВт 8700 руб
до 50 м2 5,0 кВт/3600 кВт 1,35 кВт/972 кВт 11850 руб

*Расчет сделан при цене 1 кВт/ч = 4,5 руб

Сплит-системы Cooper&Hunter Arctic способны устойчиво работать в широком диапазоне уличных температур – от минус 25 до плюс 48 градусов С. Они обладают высшим классом энергоэффективности A+++, что позволяет достичь более, чем трёхкратной экономии электроэнергии по сравнению с традиционными системами отопления и с бытовыми электрическими обогревателями. При этом данное устройство является обычным кондиционером. Его монтаж занимает 2-4 часа. Автономное электрическое отопление этим способом не требует приобретения дополнительного дорогостоящего оборудования.

Посмотрите все тепловые насосы >>

  1. Акция! Скидка 10% на второй кондиционер
  2. График работы в новогодние праздники 2019

Расчет системы отопления дома

Для того чтобы быть точно уверенным в том, что система обогрева Вашего коттеджа будет функционировать корректно, необходимо выполнить проектирование. Но если коттедж небольшой, то проектирование можно не выполнять. В этом случае нужно провести инженерный расчет потерь тепла.

Суть расчета сводится к определению необходимой тепловой мощности. Она характеризует количество тепла, которое необходимо передать в каждое обогреваемое помещение коттеджа. Необходимая тепловая мощность соответствует тепловым потерям. Тепловые потери – количество тепла, которое уходит из загородного дома через его ограждающие конструкции (тепловой контур).

Расчет тепловых потерь выполняется для каждого отдельного помещения и коттеджа в целом. На его основании выбирается отопительный котел, и подбираются радиаторов или другие отопительные приборы.

Существует упрощенная методика, которая позволяет вычислить ориентировочную тепловую мощность, необходимую для каждого помещения в загородном частном доме. Для этого площадь помещения умножается на 100-130 Вт (в зависимости от того, сколько наружных стен имеется). Однако этот способ дает приблизительные результаты, которые не учитывают ряд факторов.

Для точного вычисления существуют специальные формулы. Вначале определяется термическое сопротивление R (в м2*С/Вт). Оно равно отношению толщины оградительных конструкций (в метрах) к их теплопроводности. Это табличное значение.

Материал

Толщина

R

Кирпич

0,8 м

0,6

0,7 м

0,5

0,6 м

0,4

0,3 м

0,2

Бревно

0,3 м

0,6

0,2 м

0,5

Брус

0,2 м

0,8

0,1 м

0,4

Утепленный каркас

0,2 м

0,7

Пенобетон

0,3 м

0,7

0,2 м

0,5

Штукатурка

0,03

0,04

Потолочное или чердачное перекрытие

1,4

Деревянный пол

1,9

Деревянная двойная дверь

0,2

Читайте также:  Замена газового котла в частном доме: документы, правила на 2020 г

После этого применяется формула для вычисления количества тепловых потерь (в Ваттах), которые совершаются через тепловой контур:

Q = S*(Tвн-Tнар) /R

S – площадь отапливаемого помещения,

Tвн — требуемая температура в помещении,

Tнар — минимальная уличная температура в самый холодный период года.

Тепловая энергия расходуется и через вентиляцию (как естественную, так и принудительную). Ее количество рассчитывается по следующей формуле:

Q=c*m*(Твн-Тнар)

m – масса воздуха в помещениях (произведение суммарного объема помещений на плотность воздуха, c – его теплоемкость, которая равна 0,28 Вт/кг*С).

Для вычисления необходимой суммарной тепловой мощности надо сложить количество тепловых потерь через стены, пол, крышу и через вентиляцию. Получившуюся сумму умножить на коэффициент 1,3.

Помимо теплового расчета может быть выполнен и гидравлический расчет. Он служит основанием для выбора диаметров трубопроводов и параметров насосных групп. Этот расчет является частью отопительного проекта.

Преамбула к теме

Так вот, эти проблемы с отоплением – в квадрате. Поэтому, решив самостоятельно устанавливать домашнюю систему тепла, не игнорируйте и свой предварительный всеобуч по теме, и все же выберите для себя помощника, который хотя бы раз вел такой монтаж или сам эксплуатирует подобную систему.

Преамбула к теме
Преамбула к теме

Вам самим решать, в каком качестве он будет, – консультанта, специалиста по пластиковой разводке, по котлам и так далее. И тогда отопление своими руками в частном доме смонтируете наиболее качественно.

Преамбула к теме
Преамбула к теме

Преамбула к теме
Преамбула к теме

Водяное отопление частного дома своими руками: схемы и пояснения

Система отопления частного дома бывает однотрубной или двухтрубной. Выбор схемы устройства отопления загородного дома своими руками зависит от площади помещений и опыта домашнего мастера. Разберемся, что представляет собой каждая из них и насколько они сложны в устройстве.

Однотрубная система отопления частного дома своими руками

Схема и порядок монтажа однотрубного отопления следующий. Из котла выходит разогретый теплоноситель, который двигается, последовательно проходя через радиаторы системы, после чего возвращается в котел. Схематически движение теплоносителя видно на рисунке ниже.

Однотрубные системы отопления в схематическом изображении:

Такая система отопления проста в исполнении. Минус – увеличение количество радиаторов приводит к тому, что первый из них слишком горячий, а последний наоборот холодный. При такой циркуляции разница температур в комнатах чувствительна, если отапливаемая площадь велика.

Двухтрубная схема отопления в частном доме своими руками

Если предыдущий вариант не подходит по причине большой площади отапливаемых помещений, можно применить двухтрубную схему обогрева. Здесь магистраль идет по иному «маршруту». И подача и «обратка» прокладываются по периметру помещения. Таким образом горячий теплоноситель распределяется равномерно по всем радиаторам, что исключает разницу температур. Схематически работу двухтрубной системы отопления можно увидеть ниже.

Схематическое изображение монтажа двухтрубных схем:

Мнение экспертаАндрей ПавленковИнженер-проектировщик ОВиК (отопление, вентиляция и кондиционирование) ООО «АСП Северо-Запад»Спросить у специалиста“Независимо от схемы (однотрубная или двухтрубная) циркуляционный насос устанавливается на «обратке» рядом с котлом. Теплоноситель в этой точке не столь горячий, а значит оборудование прослужит дольше.”

Выбирая между однотрубной и двухтрубной системой лучше остановить выбор на втором варианте. Несмотря на большие затраты сил при монтаже и средств на покупку труб, такая схема обеспечит равномерную и комфортную температуру в жилище и позволит регулировать каждый радиатор по отдельности.

Сложные системы с «Теплым полом» можно смонтировать только двухтрубной схемой

Схема обогрева теплоносителем двухэтажного дома

Для двухэтажных домов монтаж однотрубных схем крайне нежелателен. Несмотря на сложность монтажа двухтрубной системы и расход материала, это потери временные. Смонтировав простую однотрубную систему, мучиться придется все оставшееся время. Особенно заметен будет разбег температур в холода на втором этаже. Здесь можно провести аналогию с известным выражением экономиста Адама Смита, который сказал: «Я не настолько богат, чтобы покупать дешевые вещи». Это к тому, что переделать смонтированную однотрубную систему в двухтрубную будет накладно.

Для равномерного распределения теплоносителя по радиаторам в двухэтажных домах применяется коллектор, распределяющий один контур на несколько.

Схема отопления двухэтажного дома более сложнаСтатья по теме:

Схема отопления 2-х этажного частного дома. Обзор однотрубных и двухтрубных систем, схем Тихельмана и Ленинградки. Теплотехнический расчет и нюансы монтажа отопления в доме – в нашей публикации.

Коллекторная схема отопления частного дома с принудительной циркуляцией

Коллектором называют цилиндр с одним входом и несколькими отводами. Он «разбивает» подачу от котла на 2÷6 контуров с одинаковой температурой. На «обратке» устанавливается такой же, но он выполняет обратную работу – собирает контуры в один и «направляет» в котел. Такую схему называют «лучевой».

Для эффективности обогрева на каждый из контуров устанавливается отдельный циркуляционный насос. Особенно востребовано дополнительное оборудование при подаче тепла на второй этаж.

Коллектор для водяного отопления частного дома выглядит так