Система отопления в частном

 

Всё о системе отопления в частном доме

Отопление в частном доме

Начиная с пещерного существования, человечество всегда стремилось создать максимально уютные условия для проживания. Вначале это были костры, затем появились очаги и печи, а позже началась эра водяного и парового отопления. Еще в Древнем Риме для обогрева использовали тепло печей, прокладывая дымоходы под полом дома. Такими системами отопления частных домов, с некоторыми нюансами в конструкции, до сих пор пользуются в азиатских странах — Китае и Корее.

Экскурс в историю

До появления водяного и парового отопления именитые дома и дворцы в России отапливались при помощи печей, расположенных в цокольных этажах. Нагретый воздух поступал в специальные воздуховоды, имеющиеся во всех жилых помещениях, тем самым обогревая пространство.

Остывшие массы воздуха выводились наружу, а новые порции холодного закачивались в котельные к пышущим жаром печам, чтобы, совершив очередной виток, выйти наружу. Таким методом обогревались Зимний Дворец, Грановитая палата и еще масса старинных особняков.

Шло время, и вместе с развитием цивилизации совершенствовались технологии. В 19 веке одновременно с появлением паровых машин стало внедряться водяное и паровое отопление зданий. Уже в 1816 году в Санкт-Петербурге существовали оранжереи, где комфортная температура поддерживалась за счет горячего водяного пара, проходящего по трубам.

Водяное отопление возникло в 1777 году благодаря французу Боннеману, который изобрел систему для обогрева инкубаторов. А в 1875 году в России появился первый дом с автономным отоплением. В качестве радиаторов в нем выступали пилястры, а вода нагревалась во вмонтированном в кухонную плиту нагревателе.

И система Боннемана, и система русского инженера Соболевского работала по принципу естественной циркуляции теплоносителя. И только в 20 веке с развитием электричества и появлением насосов отопление водой стало работать с принудительной циркуляцией.

Таким образом, все способы обогрева жилища можно свести к следующим системам:

Обратите внимание! В настоящее время отопление горячей водой является самым распространенным вариантом во всем мире по причине своей безопасности.

Водяные системы

Горячая вода может поступать в трубы и радиаторы естественным путем, то есть самотеком, или принудительным методом.

В первом случае это происходит благодаря уклону труб и разности давления, создаваемой горячей и холодной жидкостью. Во втором — при помощи водяного насоса, который проталкивает горячую воду к радиаторам, а остывшую — к отопительному котлу.

Система отопления с естественной циркуляцией не требует дополнительных затрат на приобретение насосов, более проста в обслуживании и эксплуатации, а также надежна. Однако ее эффективность не всегда на высоте. И это зависит от правильного инженерного расчета при проектировании:

• от уклона магистрали
• правильности выполненных развязок
• количества радиаторов
• диаметра труб
• мощности отопительного котла
• объема обогреваемого помещения

Для движения теплоносителя с помощью насоса также необходимо делать соответствующие расчеты. Но принудительная циркуляция сама по себе более эффективна и экономна, а потому и более популярна.

Обогрев помещения при помощи горячей воды включает в себя два типа систем:

Открытая система

Водяная система отопления частного дома

Это самая распространенная схема устройства автономного отопления в частных домах небольшой площади. Здесь электричество может не потребоваться совсем, если:

• отопительный газовый котел старого образца, и розжиг производится дедовским методом — спичками
• используется твердотопливный агрегат
• Теплоноситель циркулирует естественным способом по физическим законам и без участия электрического насоса.

Суть схемы заключается в наличии:

• отопительного котла
• труб
• радиаторов
• расширительного бака

Принцип действия

Схема системы отопления в частном доме

Теплоноситель, нагретый до определенной температуры в теплообменнике, поступает по трубам в радиаторы. Здесь он охлаждается и по обратной трубе возвращается снова в котел, после чего весь цикл повторяется.

Горячая вода из отопительного агрегата выдавливается более холодной и самотеком распределяется по трубопроводу и радиаторам благодаря уклону горизонтальных труб. Содержащийся в теплоносителе воздух из-за своего более легкого веса поднимается вверх и уходит в расширительный бачок.

Он расположен на максимальной высоте над уровнем отопительного устройства. В индивидуальных домах чаще всего это чердачное помещение. Такой бачок необходим для отвода воздуха наружу. Кроме того, он поддерживает постоянное давление в отопительной системе. Горячая вода имеет свойство расширяться, поэтому её излишки также принимает бачок, а при остывании вода уходит назад в трубы.

Так работает схема открытой системы отопления.

Но при всей своей надежности и простоте она имеет некоторые недостатки:

• Она не может обогревать большие здания из-за естественной циркуляции теплоносителя — поскольку скорость его движения по трубопроводу невысока.
• Помещение долго прогревается вследствие низкого давления и времени, необходимого для нагрева воды в трубах.
• Существует риск замерзания воды в расширительном бачке, который, как правило, находится на холодном чердаке.
• В бачке вода контактирует с воздухом, который насыщает её. Результатом такого контакта может стать коррозия металлических частей отопительной системы.

Закрытая схема отопления

Принудительные системы отопления

Такой способ отопления еще не получил большой популярности в нашей стране. Применяют его, в основном, при строительстве новых индивидуальных домов или при реконструкции старых. А также в многоквартирных домах при оборудовании их системами автономного отопления.

Чем она привлекательна? Прежде всего, возможностью устанавливать дополнительные элементы для обогрева жилых помещений, обеспечивая комфортное существование жильцов.

Суть схемы заключается в следующем. Теплоноситель циркулирует принудительным образом при помощи насоса, создавая тем самым давление в трубах на уровне 1-3 атмосфер.

Принцип работы такой системы ничем не отличается от открытой схемы отопления, но имеет множество преимуществ:

• возможность монтировать теплый пол
• установка водогрейного котла косвенного нагрева
• монтаж труб меньшего диаметра
• компактное размещение в одном помещении насоса и расширительного бачка, что исключает риск перемерзания последнего в зимний период и дополнительные расходы на утепление чердачного помещения
• вода не испаряется из расширительного бака, что позволяет отлучаться на длительное время из дома
• насос позволяет контролировать скорость движения теплоносителя, тем самым делая систему отопления более экономичной
• регулировка температуры в помещении осуществляется при помощи термостатических вентилей, расположенных непосредственно на радиаторах, или прибором контроля, установленным на приборной панели отопительного котла

Европейские потребители широко пользуются такой схемой для обогрева своих жилищ.

Составляющие системы отопления

Принципиальная схема газовой котельной

Главным элементом системы является отопительный котел. Он может быть:

• твердотопливным
• газовым
• электрическим
• работающим на жидком топливе

Кроме отопительного агрегата в состав системы входят:

• трубы
• циркуляционный насос
• расширительный бачок
• радиаторы
• теплоноситель
• воздушный клапан и другие элементы

Отопительные котлы подразделяются:

1. По месту расположения — на настенные или напольные.
2. По конструкции дымоотводящего элемента.
3. По виду топлива.
4. По количеству контуров.
5. По материалу, из которого сделан теплообменник.

Твердотопливные устройства

Агрегаты, работающие на твердом топливе, могут потреблять дрова, уголь или пеллеты. Используют их в том случае, если нет возможности подключиться к централизованному газоснабжению.

В качестве материала для теплообменника применяют сталь или чугун. Мощность таких котлов — от 12 до 50 кВт. Однако их КПД невысокий и составляет 30-70% в зависимости от используемого топлива. Большой ассортимент современных котлов позволяет выбрать устройство с оптимальными параметрами.

Газовые агрегаты

Газовые котлы отопления Egis Plus

Газовые котлы сегодня вне конкуренции благодаря низкой стоимости голубого топлива. Из разнообразия моделей можно выбрать котел, работающий на природном или сжиженном газе.

Такие устройства отличаются высоким КПД, доходящим до 95 %, и подразделяются:

1. По месту расположения — на стене или на полу.
2. По виду горелки — надувная или атмосферная.
3. По количеству контуров — одно- или двухконтурные.
4. По виду материала, из которого изготовлены теплообменники — стальные или чугунные.

Электрические котлы

Если нет возможности использовать в качестве источника энергии газ, то для устройства системы отопления в частном доме часто используют агрегаты, работающие от электричества. Они нагревают теплоноситель при помощи нескольких встроенных в теплообменник ТЭНов.

Напряжение, потребляемое для нагрева воды, зависит от марки и конструкции котла и составляет 220 В или 380 В.

Котел электрический ЭВАН

Однофазное напряжение (220 В) используется для котлов малой мощности. Трехфазное (380 В) — для более мощных устройств.

Некоторые производители выпускают агрегаты, в составе которых уже есть:

• циркуляционный насос
• расширительный бачок
• фильтр
• предохранительный клапан

Несмотря на относительно высокую стоимость электроэнергии, такие устройства обладают рядом преимуществ перед газовыми или другими видами отопительных котлов:

• высокая производительность — КПД, достигающий 95%
• бесшумная работа
• высокая степень экологичности, так как продуктов сгорания нет в принципе
• постоянная мощность, которая не зависит от температуры источника тепла
• простой и легкий монтаж
• поломка одного нагревательного элемента не останавливает работу всего отопительного устройства
• регулировка мощности котла производится плавно, что исключает резкие скачки напряжения в моменты выключения или включения устройства

Жидкотопливные котлы

Жидкотопливный котел DanVex

Эти устройства используют в качестве источника тепла мазут или солярку. Устанавливают их, как правило, на полу.

Теплообменник в них может быть стальным или чугунным. Отличительной особенностью подобных устройств является то, что они могут работать как на жидком топливе, так и на природном или сжиженном газе. Для этого лишь производится замена горелки с атмосферной на надувную или наоборот. И делается это вместе с установкой автоматических приборов контроля.

Взаимозаменяемость горелок — факт, конечно, положительный. Но отрицательным моментом при использовании таких котлов является то, что для мазута или солярки требуется герметичное хранилище. Да и стоимость топливных материалов не отличается дешевизной.

Отсюда вывод — котел на жидком топливе может использоваться как временный вариант в ожидании подключения к магистральному газопроводу.

Одноконтурные котлы

Такие устройства предназначены только для отопления дома, и в подавляющем большинстве они напольные.

Есть, конечно, и котлы настенного типа. Их устанавливают в расчете на то, что рядом будет размещен бойлер.

Двухконтурные устройства

Устройство двухконтурного газового котла

В таких котлах установлен второй теплообменник, который нагревает воду для хозяйственных нужд.

Обычно такие устройства имеют небольшие размеры, привлекательный дизайн и монтируются на стену ванной комнаты или кухонного помещения. Второй теплообменник, как правило, представляет собой водонагреватель проточного действия.

Принцип работы устройства заключается в автоматическом регулировании потока воды. Когда требуется горячая вода, открытие крана автоматически направляет воду в соответствующий теплообменник. А как только потребность в ней отпадает, и кран закрывается, водный поток идет в теплообменник для отопления. Все эти операции производятся с участием трехходового клапана на электромагнитном управлении.

И двухконтурные, и одноконтурные современные котлы оборудованы всеми атрибутами безопасности, включающими в себя:

• насос циркуляционного действия
• расширительный бачок
• предохранительный клапан
• термостат
• воздухоотвод автоматического действия

В результате использования всех дополнительных элементов автоматического контроля система отопления в частном доме отличается легкостью эксплуатации и высокой эффективностью.

Виды горелок

В современных котлах используется два типа горелок:

1. атмосферные
2. надувные (вентиляторные, дутьевые)

Вследствие этого подобные отопительные агрегаты называют атмосферными или турбированными. Причем каждый из них предполагает разные устройства отвода продуктов сгорания — коаксиальный дымоход или дымоходную трубу.

Принцип работы атмосферного котла состоит в следующем.

Для поддержания пламени воздух забирается из помещения, а отвод образующихся продуктов сгорания производится через специально устроенные дымоходы. Такая система работает практически бесшумно, и стоимость её на порядок ниже, чем у турбированных изделий.

Устройства с горелками вентиляторного типа (турбированные котлы) или, как их еще называют, с закрытой камерой сгорания, не требуют отдельного дымохода. Отвод продуктов сгорания в них производится естественным образом. Для этого достаточно пробить в стене или потолке небольшое отверстие и в него вставить коаксиальный дымоход. Он представлен двумя трубами, вмонтированными одна в другую. Через одну поступает свежий воздух, а через вторую отводятся газы и дым.

Эти устройства более безопасны по сравнению с котлами, где камера сгорания открыта. Кроме того, они имеют высокий КПД. Но у них есть один недостаток — шум от работающих вентиляторов.

Насос для принудительной циркуляции теплоносителя

Насос для принудительной циркуляции

Это устройство бывает двух видов:

1. с мокрым ротором
2. с сухим ротором

В насосе с мокрым ротором подшипники смазываются самим теплоносителем, циркулирующим в системе отопления, который к тому же еще и охлаждает насос.

Преимущества таких устройств состоят в том, что работают они практически бесшумно, не нуждаются в постоянном контроле и стоят недорого.

Насос с сухим ротором подразумевает расположение его вне теплоносителя. Его КПД значительно выше, чем у «мокрых» устройств. А отсюда и его высокая мощность, позволяющая перекачивать большие объемы воды.

Трубы для системы отопления

Труба из полипропилена PP-R

Для создания автономного отопления частного дома современный рынок предлагает различные по материалу трубы:

• стальные
• чугунные
• медные
• из нержавеющей стали
• полипропиленовые, металлопластиковые, поливинилхлоридные, полиэтиленовые и другие

Относительно чугуна и труб из нержавейки можно сказать, что применяют их крайне редко. Одни — из-за высокой стоимости, другие — из-за своего непривлекательного вида и тяжелого веса.

Стальные трубы тоже стали использовать реже, поскольку стоят они дороже, чем пластик, подвержены коррозии, отличаются сложностью монтажа, да и весят не так уж мало.

Обратите внимание! Возможно использование стальных труб, покрытых цинком. Он защищает их от коррозии, но в этом случае в качестве теплоносителя нельзя использовать антифриз.

Сейчас все чаще в частном домостроении применяют трубы из пластика, которые имеют массу преимуществ:

1. низкую стоимость
2. легкий и простой монтаж
3. привлекательный внешний вид
4. небольшой вес
5. отсутствие коррозии
6. долговечность

Из металлических труб медные имеют много положительных свойств. Но у них слишком высокая цена. Да и сложность монтажа не позволяет использовать их широко.

В частном доме можно устанавливать радиаторы из разных материалов:

Кроме материала радиаторы разделяют по конструкции на конвекторные, панельные и традиционные.

Привычные всем чугунные батареи не отличаются привлекательным внешним видом, имеют значительный вес и тяжело монтируются. Но наряду с этими недостатками они недорогие, прекрасно держат тепло и высокое давление в сети.

Приборы отопления из алюминия имеют более привлекательный внешний вид, также выдерживают высокое давление в системе отопления и отличаются хорошей теплоотдачей. Но их стоимость намного выше, чем чугунных. Кроме того, алюминиевые радиаторы подвержены коррозии, особенно, если контактируют с другими материалами.

Биметаллические приборы отопления сочетают в себе свойства алюминия и стали. Они отличаются:

• высокой теплоотдачей
• небольшим весом
• привлекательным дизайном
• при некоторых условиях — отсутствием коррозии
• способностью выдерживать высокое давление в системе

Однако стоимость их также довольно высока.

Радиаторы конвекторного типа представляют собой металлическую трубу, на которую смонтирована гармошка из тонкого металла — стали или алюминия. Горячая вода, проходя через трубу, нагревает «гармошку», и воздух становится теплым, циркулируя через многочисленные ребра.

Панельные радиаторы — это комбинация конвекторных и традиционных, которые могут подключаться к трубопроводу снизу или сбоку. При этом приборы с нижним подключением позволяют установить терморегуляторы, поддерживающие оптимальный температурный режим в помещении.

Терморегулирующие устройства

Устройства терморегулирующие дилатометрические электрические

Приборы контроля и автоматической регулировки состоят из:

• термоголовки
• регулирующего крана

Принцип работы этого устройства заключается в следующем. При помощи термической головки выставляется требуемая температура в помещении. Если она повышается, то поступление горячей воды в прибор отопления снижается. При понижении температуры в комнате теплоноситель автоматически поступает в радиатор в нужном количестве.

Это достигается за счет специального состава в термоголовке, который при высокой температуре в помещении расширяется, перекрывая тем самым доступ воды в радиатор. И сжимается, открывая путь теплоносителю, когда температура в комнате падает.

Таким образом, в каждом помещении можно установить свой температурный режим.

Бачок расширения

Он может быть закрытым (мембранным) и открытым. Причем первый вариант имеет некоторые преимущества перед вторым. Это:

• Возможность располагать бак в непосредственной близости к котлу отопления, что исключает лишние работы по монтажу трубы на чердаке и полностью защищает теплоноситель от перемерзания.
• Закрытый бачок подразумевает отсутствие контакта теплоносителя с окружающим воздухом. А это играет положительную роль в долговечности всей системы, поскольку исключает возникновение коррозии.
• Возможность поддерживать высокое давление, что снижает риск воздушных пробок.

Конструктивные особенности отопительной системы

Мы рассмотрели практически все для отопления частного дома, все основные элементы отопительной системы, из которых она состоит. Теперь стоит обратить внимание на её устройство. Главное здесь — правильно сделать разводку к приборам отопления, то есть к радиаторам. Существует двухтрубное и однотрубное подключение.

Однотрубное подразумевает последовательный монтаж радиаторов в трубопровод. Недостаток такой разводки состоит в том, что последний прибор отопления на пути следования теплоносителя от котла оказывается более холодным, чем первый. Естественно, такая разводка дешевле, поскольку труб требуется в 2 раза меньше.

Двухтрубная система заключается в том, что к каждому прибору отопления подводятся 2 трубы — одна с горячей водой (прямая) и «обратка». При этом радиаторы могут подсоединяться как параллельно, так и лучевым способом. В каждом из них есть свои преимущества и недостатки.

Например, при лучевой схеме — это большой расход труб. Но она дает возможность легко регулировать температурный режим в каждом радиаторе.

Заключение

Мы постарались рассказать вам все о системе водяного отопления частного дома. Существуют еще способы обогрева инфракрасными приборами, системами теплого пола, а также конвекторный обогрев при помощи калориферов, работающих на электричестве.

Но всё это можно использовать как дополнение к основной отопительной схеме или для временного пользования. Ведь электричество как способ получения тепла — достаточно дорогое удовольствие.

Теперь, зная основные принципы устройства системы отопления, вы сможете сделать правильный выбор в пользу того или иного метода обогрева своего жилья.

Типовые схемы разводки отопления в частном доме: полная классификация вариантов устройства

Способы циркуляции воды в системах отопления

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

Естественная циркуляция теплоносителя

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

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

Схема автономной системы отопления дома с естественной циркуляцией воды (теплоносителя). Трубопровод прокладывается под уклоном, составляющим не более 5 градусов

Принудительная циркуляция теплоносителя

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

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

Схема организации системы отопления дома, в которой циркуляция теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом, врезаемым в трубопровод обратного тока

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

Схема однотрубной разводки

В отопительной системе данного типа нагретый теплоноситель последовательно протекает по всем радиаторам, отдавая при этом приборам часть тепловой энергии. Эту схему предпочитают выбирать в том случае, если для устройства системы обогрева помещения выделен небольшой бюджет. Ведь для прокладки однотрубной системы понадобится минимальное количество труб, а также сопутствующих расходных материалов.

Нельзя не указать и на ряд недостатков, характерных для однотрубной системы отопления с верхней разводкой, а именно:

• отсутствие возможности осуществления раздельного регулирования уровнем теплоотдачи для каждого отдельного радиатора;
• снижение количества отдаваемого батареями в помещение тепла по мере их удаления от отопительного котла.

«Ленинградская » схема отопления разработана с целью решения проблемы независимой регулировки уровня теплоотдачи каждой отдельной батареи. В однотрубной системе вода идет через все установленные радиаторы последовательно. Установка запорных кранов на каждую батарею и монтаж байпаса (обходной трубы) позволяет обеспечить циркуляцию теплоносителя при отсекании какого-то отопительного прибора.

Однотрубная разводка системы отопления «Ленинградка» позволяет обеспечить отключение отдельных радиаторов с помощью запорных кранов, при этом движение теплоносителя продолжается по обходной трубе

Варианты устройства двухтрубной системы

Основным отличием двухтрубной схемы обогрева частного дома является подключение каждой батареи к магистрали как прямого, так и обратного тока, что увеличивает в два раза расход труб. Зато у владельца дома появляется возможность регулирования уровнем теплоотдачи каждого отдельно взятого отопительного прибора. В итоге можно обеспечить разный температурный микроклимат в комнатах.

При монтаже вертикальной двухтрубной отопительной системы применима нижняя, а также верхняя, схема разводки отопления от котла. Теперь поподробнее о каждой из них.

Вертикальная система с нижней разводкой

Устраивают ее следующим образом:

• От нагревательного котла пускают по полу нижнего этажа дома или по подвалу подающий магистральный трубопровод.
• Далее от магистральной трубы пускают вверх стояки, которые обеспечивают попадание теплоносителя в батареи.
• От каждой батареи отходит труба обратного тока, которая отводит остывший теплоноситель обратно в котел.

При проектировании нижней разводки автономной системы отопления учитывают необходимость постоянного выведения воздуха из трубопровода. Выполняется это требование с помощью монтажа воздушной трубы, а также установки расширительного бака, использования кранов Маевского на всех радиаторах, находящихся на верхнем этаже дома.

Схема двухтрубной автономной системы водяного отопления дома с нижней разводкой. Теплоноситель поднимется вверх по вертикальным стоякам из центральной трубы

Вертикальная система с верхней разводкой

В этой схеме теплоноситель от котла подается на чердак по магистральному трубопроводу или под самый потолок верхнего этажа. Затем вода (теплоноситель) спускается вниз по нескольким стоякам, проходит через все батареи, и возвращается обратно в нагревательный котел по магистральному трубопроводу.

Для периодического удаления пузырьков воздуха в этой системе устанавливают расширительный бак. Данный вариант устройства отопления намного действеннее предыдущего способа с нижней разводкой труб, так как в стояках и в радиаторах создается более высокое давление.

Схема двухтрубной автономной системы отопления дома с верхней разводкой. Теплоноситель двигается вверх по центральному стояку, а затем опускается вниз, проходя по всем установленным радиаторам

Горизонтальная система отопления – три основных типа

Устройство горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления с принудительной циркуляцией является наиболее распространенным вариантом обогрева частного дома. При этом используется одна из трех схем:

• Тупиковая схема (А). Преимущество состоит в небольшом расходе труб. Недостаток кроется в большой длине циркуляционного контура самого дальнего от котла радиатора. Это затрудняет в значительной степени регулировку системы.
• Схема с попутным продвижением воды (Б). Из-за равной длины всех циркуляционных контуров проще отрегулировать систему. При реализации потребуется большое количество труб, которые увеличивают стоимость работ, а также портят своим видом интерьер дома.
• Схема с коллекторным (лучевым) распределением (В). Так как каждый радиатор подключается отдельно к центральному коллектору, то обеспечить равномерный всех помещений очень легко. На практике монтаж отопления по данной схеме наиболее затратный из-за большого расхода материалов. Трубы прячут в бетонную стяжку, что в разы повышает привлекательность интерьера. Лучевая (коллекторная) схема разводки отопления по полу приобретает все большую популярность среди индивидуальных застройщиков.

Вот так это выглядит:

Три схемы устройства горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления, которые чаще всего используются при строительстве малоэтажных домов и частных коттеджей

При выборе типовой схемы разводки необходимо учесть множество факторов, начиная от площади дома, и заканчивая, материалами, использованными при его строительстве. Лучше подобные вопросы решать со специалистами, чтобы исключить вероятность ошибки. Ведь речь идет об обогреве дома, главном условии комфортного проживания в частном жилье.

Схемы систем отопления в частных домах. Схема подключения системы отопления

October 21, 2015

Выбор оптимальных схем для системы горячего водоснабжения и отопления – это главная задача при обеспечении комфортного микроклимата. Чаще всего используются схемы систем отопления в частных домах следующих видов: система с принудительной и естественной циркуляцией, однотрубная, двухтрубная, а также «ленинградская» и лучевая схемы разводки трубопроводов.

Ключевой по важности инженерных коммуникаций является именно отопительная система домов, офисов и предприятий различного назначения. Несмотря на активно развивающиеся технологии, человечество до настоящего времени еще не избавилось от потребности в установке источников тепла в своих домах. Отопительная система эксплуатируется только 4-6 месяцев в году, при этом стоимость монтажа и комплектующих остается на высоком уровне. Срок службы, надежность и эффективность схемы систем отопления в частных домах во многом зависят от того, как выполнена разводка.

Начало работы

Разводка отопительной системы в квартире или частном доме начинается с анализа условий, в которых планируется ее эксплуатировать. Для обеспечения эффективного обогрева необходимо правильно выбрать котел, диаметр трубопроводов главной магистрали, а также определиться с видом топлива.

Главные составляющие

Ключевыми составляющими отопительной системы, которые оказывают влияние на схему разводки, являются:

• Вид топлива.
• Тип котельного оборудования, его основные показатели и мощность.
• Вид отопительных приборов.
• Особенности помещения (этажность, утепление, площадь, другие особенности).

Вид топлива

Наиболее востребованным источником тепла является газовый котел. Выбирают данное оборудование для частных домов, квартир или хозяйственных построек по причине экономичности, автономной работы и универсальности. Также двухконтурный котел способен подогревать воду и для санитарных нужд. В таком случае подключение газового котла к системе отопления, схема разводки трубопроводов должны учитывать мощность циркуляционного насоса и сравнительно невысокую производительность.

Если вы планируете отопить двухэтажное строение, помимо насоса, установленного в двухконтурном котле, для обеспечения циркуляции теплоносителя потребуется дополнительное оборудование.

Данные устройства различаются по способу монтажа, виду топлива и мощности. Бытовые котлы могут функционировать на таких видах топлива, как твердое (дрова), дизельное, жидкое (мазут), уголь, сжиженный или природный газ, а также пеллеты. Довольно популярны электрические котлы, которые могут быть электродными и нагревательными. Кроме того, существуют комбинированные агрегаты, которые работают на различных видах топлива.

Для многих котлов характерна напольная конструкция, однако существуют разновидности настенного исполнения, мощность которых — менее 25 кВт. Для размещения электрических электродных котлов не требуется отдельное место, они монтируются непосредственно в систему трубопроводов. Большинство современных моделей оснащено нагревательным контуром для горячего водоснабжения, также для обогрева больших площадей их допускается собирать в каскад.

В любом случае для схемы систем отопления одноэтажного дома следует выбирать котельные агрегаты, позволяющие максимально автоматизировать их работу и упростить эксплуатацию. Немаловажное значение также имеет зависимость отопительной системы от электрических сетей. Этому условию в полной мере отвечает использование газовых котлов, а также схемы монтажа системы отопления в частном доме без электрических насосов.

Отопительные приборы

Отопительные приборы для частных домов можно разделить на две основные группы – радиаторы и регистры. Принцип их действия довольно прост. В обоих случаях теплоноситель, передвигаясь внутри отопительного прибора, постепенно отдает тепло окружающей среде. Выбор этих конструкций зависит от этажности строения. Если помещения располагаются в двух и более уровнях, то желательно отдать предпочтение компактным и эстетичным радиаторам.

Использование радиаторов в отопительной системе частного дома удобнее еще с точки зрения расположения мебели в помещениях. Их размещают под оконными проемами, трубопроводы для их подключения могут прокладываться по стенам или быть скрытыми в конструкции пола. Регулировка теплоотдачи происходит за счет количества секций, определяемого назначением и площадью отапливаемого помещения.

Тип отопительного прибора определяется характеристиками системы, такими как давление, скорость потока и температура теплоносителя. В зависимости от данных показателей выбираются алюминиевые ребристые или чугунные радиаторы. Конструкции из алюминия отдают тепло благодаря входящим конвективным воздушным потокам в каналах между ребрами прибора, чугунные – за счет инфракрасного излучения и большой теплоемкости.

При температуре теплоносителя 90-95°C и низкой скорости потока желательно отдавать предпочтение чугунным приборам. При температуре 65-80°C и наличии циркуляционного насоса в отопительной системе предпочтительнее использовать ребристые алюминиевые радиаторы.

Также системы отопления частных домов очень часто дополняются устройством теплых полов. Максимально комфортного микроклимата позволит добиться температура теплоносителя в трубопроводах, находящаяся в пределах 40°C. Устройство водяного теплого пола требует обязательной установки насосного оборудования.

Трубопроводы

Отопительные приборы и котел соединяются между собой трубопроводами, устройство которых зависит от расположения радиаторов, этажности здания, его периметра и длины.

Материал трубопроводов следует выбирать, исходя из удобства и условий монтажа, их долговечности, ремонтопригодности.

В современных отопительных системах на смену громоздким нержавеющим, стальным и оцинкованным трубам пришли изделия из полипропилена и металлопластика. В сочетании с чугунными отопительными приборами широко применяются медные трубопроводы.

При наличии источника тепла основной задачей станет перемещение подогретого теплоносителя по отопительной системе. От типа выбранной схемы будут зависеть рабочие параметры и долговечность отопительной системы. Как правило, данные работы осуществляются на этапе капитального ремонта или строительства, так как затрагивают все жилищное пространство.

Различают два основных типа отопительных систем. Это:

• Естественная (гравитационная).
• Замкнутая система отопления в частном доме. Схема эта предусматривает искусственную циркуляцию.

В первом случае подразумевается естественная циркуляция теплоносителя вследствие его разогрева и расширения. В замкнутой системе используется закрытый контур отопления, находящийся под давлением. Перераспределение тепла и циркуляция жидкости обеспечиваются насосным оборудованием.

Любой из этих вариантов может быть организован различными схемами подключения. Наиболее часто используются однотрубная, двухтрубная и лучевая разводки. Рассмотрим их более подробно.

Однотрубная система

Однотрубная схема подключения системы отопления подразумевает последовательную установку приборов. Теплоноситель попадает в отопительные приборы, а затем, проходя через них, отдает часть своего тепла. Таким образом, в последний прибор попадает жидкость с максимально низким температурным показателем. Чтобы это не отразилось на микроклимате помещения, количество секций в конечном отопительном приборе должно быть увеличено.

На сегодняшний день существуют технологии, оптимизирующие работу однотрубной отопительной системы. В качестве вспомогательных элементов можно инсталлировать регуляторы отопления, шаровые краны, термостатические краны или балансировочные вентили. Это позволит добиться баланса при получении подачи тепла. Перекрытие одного конкретного радиатора не нарушит работу отопительной системы в целом.

Схема разводки системы отопления в частном доме может реализоваться в виде:

• Горизонтальной системы с использованием циркуляционного насоса.
• Вертикальной системы с естественной или комбинированной циркуляцией, а также с помощью циркуляционного насосного оборудования.

Горизонтальная однотрубная система

Данная схема в народе получила название «ленинградка». Трубопроводы могут быть встроенными в отопительную конструкцию или проложенными над уровнем пола. Поэтому с целью уменьшения теплоотдачи их рекомендуется теплоизолировать.

Установка подающей магистрали выполняется с небольшим уклоном по направлению движения теплоносителя. Отопительные приборы должны располагаться на одном уровне. Для удаления воздуха из системы необходимо предусмотреть краны Маевского.

Схема разводки однотрубной системы отопления в двухэтажном доме предусматривает наличие стояка, подающего теплоноситель на второй этаж и ведущего к первому радиатору.

Регулирование температуры осуществляется с помощью кранов. Их следует устанавливать перед первым отопительным прибором на каждом этаже.

Вертикальная однотрубная система

Подобные схемы систем отопления в частных домах предусматривают естественную циркуляцию теплоносителя. Достоинством такой разводки является независимость от электроснабжения, так как не требуется наличие циркуляционного насоса.

Существенным недостатком можно назвать использование трубопроводов большого диаметра, а также необходимость расположения разводящей магистрали строго под наклоном. Главным минусом является тот факт, что такая схема подключения системы отопления в частном доме смотрится не очень эстетично. Однако это можно устранить посредством циркуляционного насоса.

Двухтрубная система

Подобные схемы систем отопления в частных домах требуют значительных финансовых затрат. Также увеличиваются объем выполняемых работ и, соответственно, стоимость монтажа.

Основным преимуществом считается равномерное распределение теплоносителя по всей системе. А главное — очень просто регулируется температурный режим: в соответствии с потребностями проживающих в доме.

При установке современных коммуникаций, производителями комплектующих для которых в основном являются зарубежными компании, рекомендуется выполнять подключение газового котла к системе отопления, схема которой — двухтрубная, так как это существенно облегчает работу насосного оборудования.

Отопительные приборы можно подключать сбоку, снизу и по диагонали. Выбор оптимального варианта в основном зависит от размера используемых радиаторов и материала их изготовления.

На входе и на выходе из отопительного прибора необходимо устанавливать регулирующие клапаны. Также не стоит забывать о сливном кране, который следует располагать в низших точках системы.

Расход трубопроводов зависит от того, какое выбрано подключение котла к системе отопления – схема однотрубная или двухтрубная. Частные дома с небольшой площадью целесообразнее оборудовать двухтрубной разводкой.

Дополнительно такая система оборудуется циркуляционным насосом. Наличие терморегуляторов в каждом отдельном помещении позволяет настроить наиболее оптимальный режим обогрева.

Если же ваши материальные средства ограничены, а частный дом небольшой площади, то можно обойтись и однотрубной разводкой.

Площадь строений, в которых допускается использовать однотрубные системы, не должна быть выше 100 м 2. В таком случае можно обойтись без насосного оборудования и применить естественную циркуляцию.

Лучевая система

Коллекторная или лучевая схема характеризуется тем, что к каждому отопительному прибору прокладывается своя пара трубопроводов для прямого и обратного тока. Данные трубопроводы сходятся на гребенках у нагревателя. В такой системе протяженность труб значительно выше даже по сравнению с двухтрубной схемой.

Для равномерного распределения теплоносителя по отопительным приборам лучевую систему перед эксплуатацией балансируют.

Заключение

Независимо от того, какая выбрана система отопления, своими руками схема будет разрабатываться или с привлечением специалистов, важно помнить, что проектирование и монтаж данных инженерных коммуникаций считаются довольно сложным мероприятием. Если вы не уверены в собственных силах, то предпочтительнее обратиться за помощью к специалистам.

Это позволит избежать ошибок, которые могут возникнуть на любом этапе запуска и эксплуатации отопительной системы. Чтобы в будущем не устранять недочеты, лучше их попросту не допускать и заранее все предусмотреть.

Источники: http://gidotopleniya.ru/montazh-otopleniya/sxemy/sistemy-otopleniya-chastnogo-doma-2273, http://aqua-rmnt.com/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/sxema-otopleniya-v-chastnom-dome.html, http://fb.ru/article/210768/shemyi-sistem-otopleniya-v-chastnyih-domah-shema-podklyucheniya-sistemyi-otopleniya

Как вам статья?