Как сделать отопление в частном доме своими руками

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

• с одной трубой;
• двумя;
• коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

• тупиковая;
• попутная;
• коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

• Более равномерный прогрев всего домовладения;
• Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
• Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
• Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Подсчет тепловых потерь

На этом этапе во внимание принимаются все наружные стены и углы, так как в этих местах отмечаются большие потери тепла. При расчете учитывается толщина стен и тепловое сопротивление материала, из которого они изготовлены.

Для каждого элемента ограждения дома характерны  свои значения тепловых потерь. Например, при температуре -30С через окно с двойным остеклением уходит до 135 Вт на 1 м2. При таких же температурных показателях тепловые потери через двойные сплошные деревянные двери составляют до 234 Вт на 1 м2. Через чердачное перекрытие при -30 градусах теряется до 35 Вт тепла на один квадратный метр. 1 м2 деревянного пола над подвалом лишает помещение 26 Вт тепловой энергии.

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.

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

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.

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.

Двухтрубная система с нижней разводкой

Далее мы будем рассматривать двухтрубные системы, отличающиеся тем, что они обеспечивают равномерное распределение тепла даже по самым большим домовладениям с множеством комнат. Именно двухтрубная система используется для обогрева многоэтажных домов, в которых очень много квартир и нежилых помещений – здесь такая схема работает великолепно. Мы же будем рассматривать схемы для частных домов.

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой.

Двухтрубная система отопления состоит из подающей и обратной труб. Между ними устанавливаются радиаторы – вход радиатора подключается к подающей трубе, а выход – к обратной. Что это дает?

• Равномерное распределение тепла по помещениям.
• Возможность регулировки температуры в помещениях путем полного или частичного перекрывания отдельных радиаторов.
• Возможность обогрева многоэтажных частных домов.

Существуют две основные разновидности двухтрубных систем – с нижней и верхней разводкой. Для начала мы рассмотрим двухтрубную систему с нижней разводкой.

Нижняя разводка используется во многих частных домах, так как позволяет сделать отопление менее видимым. Подающая и обратные трубы проходят здесь рядом друг с другом, под батареями или даже в полах. Удаление воздуха осуществляется через специальные краны Маевского. Схемы отопления в частном доме из полипропилена чаще всего предусматривают именно такую разводку.

Достоинства и недостатки двухтрубной системы с нижней разводкой

При монтаже отопления с нижней разводкой мы можем спрятать трубы в полу.

Давайте посмотрим, какими положительными чертами обладают двухтрубные системы с нижней разводкой.

• Возможность маскировки труб.
• Возможность использования радиаторов с нижним подключением – это несколько упрощает монтаж.
• Минимизируются тепловые потери.

Возможность хотя бы частично сделать отопление менее видимым привлекает многих людей. В случае с нижней разводкой мы получаем две параллельные трубы, идущие вровень с полом. При желании их можно завести под полы, предусмотрев эту возможность еще на этапе проектирования системы отопления и разработки проекта строительства частного дома.

Если использовать радиаторы с нижним подключением, появляется возможность почти полностью спрятать все трубы в полах – подключение радиаторов выполняется здесь с помощью специальных узлов.

Что касается недостатков, то они заключаются в необходимости регулярного ручного удаления воздуха и необходимости использования циркуляционного насоса.

Особенности монтажа двухтрубной системы с нижней разводкой

Пластиковый крепеж для труб отопления разного диаметра.

Для того чтобы смонтировать систему отопления по данной схеме, необходимо проложить по дому подающую и обратную трубы. Для этих целей в продаже есть специальный пластиковый крепеж. Если используются радиаторы с боковым подключением, делаем отвод от подающей трубы к верхнему боковому отверстию, а забираем теплоноситель через нижнее боковое отверстие, направляя его в обратную трубу. Рядом с каждым радиатором ставим спускники воздуха. Котел в такой схеме устанавливается в самой нижней точке.

Здесь используется диагональное подключение радиаторов, что увеличивает их теплоотдачу. Нижнее подключение радиаторов уменьшает тепловую мощность.

Такая схема чаще всего делается замкнутой, с использованием герметичного расширительного бака. Давление в системе создается с помощью циркуляционного насоса. Если нужно обогреть двухэтажный частный дом, прокладываем трубы на верхнем и нижнем этажах, после чего создаем параллельное подключение обоих этажей к отопительному котлу.

Подсчет расхода тепла на вентиляцию

Для получения общего показателя теплопотерь дома суммируются потери каждой комнаты в отдельности. Для полноты картины нужно взять в учет также подогрев вентиляционного воздуха. Наиболее простой формулой подсчета этого параметра является Qвозд = cm (tв – tн), где:

• Qвозд – вычисляемое количество теплоты на вентиляцию, Вт;
• m – количество воздуха по массе, определяется как внутренний объем здания, помноженный на плотность воздушной смеси, кг;
• (tв – tн) – как в предыдущей формуле;
• с – теплоемкость воздушных масс, принимается равной 0.28 Вт / (кг ºС).

Чтобы определить, сколько нужно тепла для всего дома, складывают величину QТП для дома в целом со значением Qвозд. Мощность котла нужно брать, учитывая запас на оптимальный уровень функционирования (используется коэффициент 1,3). В том случае, когда котел будет обеспечиваться не только подогрев теплоносителя для системы отопления, но также и воды для ГВС, потребуется увеличить запас прочности. Необходимо обеспечить эффективную работу котла сразу на 2 контура, что подразумевает использование коэффициента запаса от 1,5.

Как правильно выбрать систему

Для правильно выбора необходимо учитывать:

• доступное топливо;
• размеры дома;
• материал, из которого он построен;
• насколько часто его посещают.

Для дома из кирпича

Кирпичные стены вбирают, а затем удерживают тепло. Вероятность возникновения пожара при этом невысока.

Поэтому лучше использовать водяное или печное отопление. Окончательный выбор зависит от того:

• подведён ли к дому газ;
• расценки на различные виды топлива в данной местности.

Для деревянного строения

На такой даче топить печь небезопасно, так как дерево — легко воспламеняющийся материал. В этом случае лучше остановиться на водяном отоплении. Если домик маленький, а перебоев с электричеством нет, подойдёт и оно.

Система с однотрубной разводкой

Эта схема является более дешевым и простым решением проблемы, как правильно смонтировать систему отопления. Монтаж выполняется в виде замкнутого кольца, где все батареи последовательно соединены друг с другом, а теплоноситель перемещается по батареям и возвращается в котел.

Такая схема позволяет получить некоторую экономию за счет простого монтажа и проектирования. Однако один существенный недостаток очень часто заставляет делать выбор в пользу двухтрубной системы. Дело в том, что теплоноситель в процессе перемещения по трубам и радиаторам постепенно остывает. Это приводит к тому, что в последнем радиаторе вода имеет более низкую температуру. Увеличение мощности котла приводит к сильному нагреванию первых батарей. Добавление определенного количества секций на последней батарее также нельзя назвать эффективным. Это доставляет некоторые неудобства, поэтому очень часто домовладельцы отказываются от простой и дешевой однотрубной разводки.

Решить проблему такого плана помогает насос для принудительной циркуляции теплоносителя. Устройство подключается к котлу, и жидкость перемещается по системе, практически не меняя температуры.

Однако и в этом случае есть свои недостатки:

• Во-первых, приобретение насоса – это дополнительные расходы, что приводит к увеличению затрат на монтаж отопительной системы в частном доме.
• Насос необходимо подключать к сети электропитания, что становится причиной увеличения потребляемой электроэнергии.
• Зависимость от электричества делает малоэффективной работу насоса при отключении электроэнергии, следовательно, нет света – нет тепла в помещении.

Коллекторная система

Существует еще третий способ разводки труб — коллекторный. В этом случае к каждому радиатору подводятся две трубы с горячей и холодной водой. Такой способ позволяет регулировать температуру на любом участке трубопровода. Но для монтажа этой системы понадобится установка коллекторного шкафа.

Из котельной теплоноситель идет по главной магистрали к коллекторам, расположенным поэтажно. Коллекторы имеют выходы и входы, равные количеству отопительных элементов — батарей, находящихся на том же этаже. Радиаторы подключены к коллектору двумя трубами — для подачи и обратки.

Преимуществом такого варианта является эстетичность — трубы можно скрыть в стене. Сама отопительная система отличается повышенной надежностью.

Трубы для отопительной системы

Перед тем, как сделать отопление самостоятельно, нужно подобрать еще и подходящие трубы. Лучше всего себя проявили полипропиленовые трубы, армированные тонким алюминиевым слоем.

Ключевые достоинства данного материала выглядят так:

1. Низкая стоимость. Полипропиленовые трубы с алюминиевой фольгой обходятся в несколько раз дешевле изделий из нержавейки, не говоря уже о медных трубах, стоимость которых настолько высока, что целесообразность их использования в частном домостроительстве можно поставить под большой вопрос.
2. Простые и надежные соединения. Рассматриваемый вид труб соединяется не требующими обслуживания фитингами, прочность которых сопоставима с прочностью цельной трубы. К тому же, эти соединения можно смело укладывать в штробы или прямо в стяжку.
3. Прочность и устойчивость к температурным перепадам. В автономных отопительных системах температура редко превышает 75 градусов, а величина давления практически никогда не достигает 2,5 атмосфер. При таких параметрах армированные алюминием полипропиленовые трубы отлично работают на протяжении всего срока службы.

Также стоит отметить, что данные трубы характеризуются сравнительно небольшим температурным расширением. Так, обычный полипропилен при нагреве на 50 градусов расширяется на 6,5 мм – но если в трубе присутствует слой алюминиевой фольги, то расширение уменьшается до 1,5 мм на метр. Впрочем, это все равно немало, поэтому при прокладке длинных непрерывных участков магистраль используются компенсаторы, предназначенные для защиты трубы от деформации. Подобные моменты нужно обязательно учитывать – без знания того, как правильно провести отопление в частном доме, создать надежную систему не получится. 

Подключение радиатора

1. Как правильно подключить секционный радиатор?

Традиционное боковое подключение обеспечивает максимальную теплоотдачу до тех пор, пока количество секций не превышает десяти. У более длинной батареи при боковом подключении крайние секции будут холодными.

Боковое подключение оправдано лишь при небольшом количестве секций.

Эта проблема решается при диагональном подключении или при схеме «снизу вниз». В этом случае радиатор любой длины будет всегда прогрет по всему объему. При нижнем подключении мы получим дополнительный бонус: благодаря постоянной циркуляции воды через нижний коллектор он не будет заиливаться, и батарея не станет нуждаться в промывке.

Диагональное подключение биметаллического радиатора.

Подключение снизу вниз.

Как сделать обвязку котла правильно

Следующий компонент отопительной системы – обвязка котла. Первым делом стоит поискать циркуляционный насос с хорошей производительностью. Если он может выдавать напор в 2 метра, то такое устройство вполне подойдет даже для функционирования отопления в многоэтажных домах.

Мощность циркуляционного насоса рассчитывается по формуле вида:

• Q = 0,86R / Dt, где
• Q – производительность насоса (измеряется в куб.м. в час);
• R – мощность отопительного котла или контура, в который будет встраиваться циркуляционный насос;
• Dt – разница температур в подающем и обратном контуре (обычно составляет около 20 градусов).

Выбирая предохранительный клапан, нужно отталкиваться от максимальной величины давления, которое может возникнуть в системе (как правило, это значение составляет 2,5 кгс/см2). Объем расширительного бака должен составлять 1/10 от объема теплоносителя, находящегося в контуре. Желательно брать бачок с небольшим запасом. В стандартных отопительных системах на 1 кВт мощности котла приходится около 15 литров теплоносителя.

Как правило, бак начинает срабатывать при давлении в 1,5 кгс/см2 – т.е. при превышении рабочего давления в сбалансированной отопительной системе. Чтобы увеличить давление, нужно воспользоваться краном, соединяющим отопление и холодное водоснабжение, или же просто подкачать расширительный бак воздухом.

Схемы отопления – однотрубная и двухтрубная система, какая лучше, и от чего зависит выбор схемы

Отопление частного дома может быть выполнено своими руками по различным схемам. Основных способов устройства два – однотрубная и двухтрубная схема.

Однотрубная система отопления весьма популярна в среде индивидуальных застройщиков по следующим причинам:

1. Относительно демократичная стоимость устройства и его простота, позволяющая реализовать все своими руками. Достаточно владеть навыками сварщика средней квалификации.
2. Гидроустойчивость, при которой теплоотдача разводки не изменяется при отключении отдельного нагревательного элемента.
3. Экономное расходование основного материала – труб.
4. Система характерна невысокой инерционностью и быстрым прогревом контура, что объясняется уменьшенным количеством теплоносителя при такой схеме.
5. Эстетичный внешний дизайн, особенно, когда магистральная труба проводится в стене.
6. Применение современного запорного и регулирующего оборудования (автоматические и ручные регуляторы температурных значений) позволяет производить точную настройку системы и обеспечить ее стабильность.
7. Простота конструкции, определяющая ее надежность.
8. Простой монтаж, обслуживание и эксплуатация.

Основные нарекания на такую схему подключения для частного дома состоят в неравномерности нагрева отдельных элементов – чем больше удаленность от котла, тем медленнее нагреваются батареи, поскольку теплоноситель охлаждается по мере перемещения по контуру.

Частично такой эффект нивелируется использованием циркулярного насоса. Можно также увеличить количество секций в удаленных батареях, что позволит выровнять теплоотдачу.

Такими мерами можно в значительной степени снизить влияние отрицательных факторов. В результате водяное отопление, выполненное по такой схеме, считается лучшим для частных домов площадью до 150 м3.

В двухтрубной системе отопления, наполнение всех радиаторов происходит одновременно. Этим обусловлен равномерный нагрев всего трубопровода.

Видео – Однотрубная / двухтрубная схема

Такая схема, сделанная правильно своими руками имеет ряд определенных преимуществ:

1. Возможность автоматической регулировки температуры в каждом помещении.
2. Любой контур работает независимо, сбой в работе одного из них не влияет на функционирование остальных.

Вместе с тем имеются и определенные недостатки:

• повышенная сложность конструкции;
• большая материалоемкость разводки;
• повышенная трудоемкость исполнения.

От выбора схемы отопительной системы загородного дома, зависит стабильность работы все системы. Так, для зданий с постоянным проживанием, допустимо использовать однотрубную схему подключения.

Двухтрубную систему лучше применять в домах периодического посещения, когда можно прогревать жилище  с пониженным расходом горючего.

Выбор варианта подключения зависит от пожеланий застройщика и полностью находится в его компетенции.

Элементы отопительной системы

В загородных домах лучше сделать водяное отопление. Этот способ считается традиционным. Тепло в дом поставляется с помощью теплоносителя, который может нагреваться различными энергоносителями.

В такую систему входят следующие составляющие:

• приборы отопительной системы;
• источник тепла;
• трубопроводная сеть.

Если у Вас нет времени и возможности самостоятельно заниматься отоплением, то обращайтесь в Инженерную компанию GWDE. Специалисты по монтажу инженерных систем качественно выполнят свою работу и дадут на нее гарантию до 7 лет.

Полноценная работа невозможна без такого оборудования, как:

• расширительный бак;
• буферная емкость;
• циркуляционный насос;
• распределительный коллектор;
• приборы автоматизаций;
• гидравлический разделитель;
• нагревательный бойлер.

Важно, что для водяной системы отопления обязательным элементом оборудования является расширительный бачок. Все остальное устанавливается в том случае, если требуется.