Схема отопления загородного дома

При проектировании загородного коттеджа закладывается несколько инженерных систем, обеспечивающих хозяев благами цивилизации. Вопрос, волнующий каждого — комфорт в собственном доме, который трудно представить без стабильной работы отопительной системы.

В городских условиях обогрев жилища осуществляется двумя способами, с использованием центрального или автономного (местного) отопления. Для подавляющего большинства владельцев загородных участков доступен только второй вариант, и все, что им надо сделать — подобрать оптимальный метод обогрева жилья. Обогрев можно осуществлять разными способами, самым распространенным из которых является газовое отопление частного дома.

Газовые котлы удобны в эксплуатации и обслуживании

Особенности водяного отопления: требования к системе

Доминирование водяного отопления в частном секторе объясняется его достоинствами:

Надежностью системы. Процесс идеально прост и отлажен: нагретая от котла вода циркулирует в трубах по замкнутому контуру, отдает тепло и возвращается обратно.
Теплоемкостью (и теплоотдачей) воды. Она достаточна, чтобы эффективно и равномерно обогревать жилой дом. Остальные теплоносители (в том числе и антифризы) обладают худшими показателями.
Дешевизной. Вода — дешевый и экологичный теплоноситель.

Недостатками можно считать:

Затратный монтаж трубопровода.
Постоянный расход средств на нагрев системы (а где он не постоянный?).
Тепловую инерцию. Эффект после включения водяного отопления ощущается не сразу (по сравнению с воздушным).
Уход. Необходимо следить за состоянием системы: металлические элементы подвержены коррозии, радиаторы отопления должны содержаться в чистоте (пыль уменьшает теплообмен).
Особенности функционирования. Выключение отопления на зиму может привести к аварии (вода замерзнет и разорвет трубы). Владельцы летних дач должны подумать о замене воды на антифриз (или о замене системы).

Если из крана течет вода, система не завоздушена

Прежде, чем вода побежит по трубам, отдавая тепло и поднимая настроение, ее необходимо нагреть. Способ нагрева (вид отопления) выбирается, исходя из нескольких критериев:

Доступность топлива (его цена и возможность бесперебойного получения).
Затраты на монтаж системы (стоимость работы, оборудования и материалов).
Затраты на обслуживание и ремонт.

Компоненты системы

До начала работ составляется проект будущей отопительной системы. Схема отопления частного дома с газовым котлом учитывает размер и местоположение постройки, на основе чего подбираются компоненты:

1. Теплогенератор

Вид отопительной системы определяется выбранным топливом. В зависимости от используемого топлива встречаются:

Газовые котлы. Газ можно получать централизованно или создать собственное хранилище.
Дизельные.

Экономный и надежный способ обогрева — газовый котел

На твердом топливе. Сырьем служит уголь, дрова, торф, топливные брикеты или пеллеты (древесные топливные гранулы).
Электрические. Используются электролизные (электродные), индукционные аппараты, а также котлы на ТЭНах.
Комбинированные. Популярны варианты — комбинации газа с твердым или жидким топливом.
Универсальные. Конструкция имеет несколько топок для разных видов топлива.

2. Трубы

Монтаж газового отопления в частном доме предусматривает использование нескольких видов труб:

Стальные. Встречаются обычные и оцинкованные изделия, которые соединяются как сварным, так и механическим (резьбовым) способом. Могут стать причиной аварии (разрыв), если допустить замерзании воды.
Полимерные (пластиковые). Не подвержены коррозии, бесшумны, без проблем переносят мороз. Трубы обладают значительным коэффициентом теплового расширения и плохо справляются с высокими температурами (для обустройства дымохода и обвязки котла подходят только металлические трубы).

Медные трубы в разводке отопления частного дома газовым котлом

Металлопластиковые. Композитные (многослойные) изделия, надежные и долговечные. Монтаж проводится с помощью фитингов.
Медные. Не боятся замораживания из-за своей пластичности, обладают высокой теплопроводностью (выше, чем у стальных изделий). Медные трубы подвержены электрохимической коррозии и к тому же дороги.

3. Расширительный бак

Вода обладает значительным тепловым расширением (при нагреве до 90°C ее объем увеличивается на 4%). Если в открытой (не герметичной) системе это не критично, то в закрытой (с принудительной циркуляцией) — чревато повреждением оборудования. Чтобы не испортить систему и компенсировать давление в трубах, в нее встраивают расширительный бак (гидроаккумулятор).

Расширительный бак представляет собой герметичный стальной (иногда нержавеющий) баллон, состоящий из двух отсеков. Между отсеками встроена гибкая мембрана, разделяющая горячий теплоноситель и сжатый давлением газ.

Алгоритм действия расширительного бака

4. Радиаторы

Производители выпускают батареи для разных систем отопления; они различаются по материалу изготовления (чугун, сталь, алюминий, биметаллические радиаторы) и по количеству секций. Существует несколько типов радиаторов отопления:

Секционные. Старые чугунные радиаторы и современные трубчатые стальные разновидности.
Панельные. Стальные цельноштампованные, с нагревательными и конвекционными пластинами, от которых зависит тепловая мощность радиатора.
Вертикальные (полотенцесушитель).
Конвекторы.
Системы «теплый пол».

5. Приборы и фурнитура

Система водяного отопления нуждается в контроле. Для этого предназначены:

манометры;
регулирующие и предохранительные клапаны (запорные вентили и терморегулирующие краны).

Манометр на расширительном баке контролирует давление в системе отопления

Газовое отопление: виды снабжения

Существует два способа подведения газа к дому — централизованный и автономный; выбор целиком зависит от расположения жилья.

Магистральный газ. Непрерывная подача газа более функциональна и экологична, однако не лишена недостатков. Газовые трубы обычно прокладывают под землей, что продлевает эксплуатацию, но обходится дороже. На стоимость работ также влияет удаленность газопровода; для согласования подключения необходимо подготовить и согласовывать пакет документов. Неоправданно затянутые сроки подключения и высокая стоимость работ заставляют обратить внимание на альтернативный способ газификации.
Газгольдер. Под громким названием скрывается резервуар для хранения сжиженного природного газа. Когда поблизости нет магистрального газопровода, выходом станет газгольдер, принципом действия напоминающий огромную зажигалку и подходящий под любой вид котла. Автономное газовое отопление загородного дома — частое явление в Европе, где бережливый хозяин и не подумает тянуть ветку в несколько километров. Грамотно подобранный газгольдер (учитывающий расход топлива домохозяйством), пополняется 2-3 раза в год.

Газгольдер — автономная газификация

Преимущества и недостатки газового отопления

Использование газа в качестве отопления обладает массой преимуществ:

Стоимость. Газовое отопление выгодно благодаря лучшему соотношению цены и КПД по сравнению с другими видами топлива.
Безопасность. Благодаря автоматике отпадает необходимость постоянного внимания к процессу. За работой следят датчики, задача хозяев — регулировка температуры в доме.
Размеры. Газовый котел имеет небольшие габариты, что позволяет расположить его в небольшой комнате. Помещение для хранения топлива не нужно (что не скажешь о дровах, угле или солярке).
Экономичность. Современные газовые котлы способны обогревать большие площади; некоторые модели (двухконтурные) дополнительно поставляют горячую воду.
Независимость. Газгольдер позволяет домохозяйству не зависить от коммунальных служб.

Экономность газового отопления

Экологичность. Топливо хранится в газгольдере, продукты горения уходят через дымоход (не надо выгребать золу, отсутствует неприятный запах).

Отопление дома газом имеет некоторые отрицательные моменты:

Установку котельного оборудования, работающего на природном газе, согласовывают со службой Газтехнадзора, что сопровождается составлением проекта, договора и сбором разрешающих документов (лицензий).
Для безопасной работы системы необходимо отдельное помещение с хорошей вентиляцией, отдельным выходом на улицу и дымоходом. Также необходима автоматика, отслеживающая утечки газа. Системы с открытой (атмосферной) горелкой потенциально пожароопасны.
Изменение давления газа в трубопроводе может привести выходу котла из строя. Некоторые модели адаптированы к подобным форс-мажорам.
Некоторые системы нуждаются в электроэнергии.

Котельная с открытой горелкой нуждается в высоком дымоходе

Конструктивные схемы разводки отопления загородного дома

Особенности конструкции позволяют разделить схемы разводки отопления по типам:

Одно- и двухконтурная (одно- и двухтрубная). Схема зависит от типа котла; одноконтурный используют только для отопления, двухконтурный способен еще и нагревать воду.
Попутная и тупиковая. Разновидности двухтрубной разводки. В первом случае движение горячего и охлажденного потока происходит в одном направлении, и время оборота воды для каждого радиатора (и скорость их нагрева) одинаково. Тупиковая схема предполагает встречное движение потоков; при этом радиаторы, расположенные ближе к котлу, нагреваются быстрее.
Вертикальная и горизонтальная. Условное деление по положению труб (стояков), подающих воду к радиаторам. Для одноэтажных частных домов используется горизонтальная схема. В жилищах с 2-3 этажами ее используют, если вертикально расположенные тубы не вписываются в дизайн (горизонтальные легче спрятать).

Схема радиаторного отопления двухэтажного дома; горизонтальная двухтрубная разводка

Принципиальные схемы газового отопления

Установка газового отопления — выгодное решение для загородного дома. Подключение систем газового отопления проходит по двум принципиальным (подходящим не только для газа) схемам:

С естественной циркуляцией

Их часто называют самотечными или гравитационными системами; принцип действия основан на физических свойствах теплоносителя. Нагретая вода имеет меньшую плотность, чем холодная. Давление обратного тока остывшей жидкости (прошедшей через трубы и отдавшей тепло) вытесняет из котла горячую. По стояку отопления она поднимается вверх, заполняя горизонтальные трубы и радиаторы.

Установка котлов отопления в частном доме

Чтобы система работала эффективно, и вода не застаивалась, монтаж труб отопления проводится с уклоном 3-5°, а котел устанавливается как можно ниже (например, в подвале). У схемы есть очевидные преимущества:

Простота. При монтаже необходимо выполнить только одно условие — организовать уклон трубопровода.
Независимость. Схема с газовым котлом отопления не нуждается в электроэнергии.
Тишина. В схему не включены приборы (циркуляционные насосы) создающие фоновый шум.
Практичность. Срок службы составляет 25-30 лет без капитального ремонта.

Схема отопления частного дома с газовым котлом — однотрубная горизонтальная система водяного отопления с естественной циркуляцией

Есть и недостатки:

Ограничение длины контура. Чтобы система функционировала эффективно, длина замкнутого контура не должна превышать 30 м, что осуществимо только в небольших домах.
Обслуживание. Самотечные конструкции подвержены засорению; необходима периодическая промывка.

О выборе схемы отопления в следующем видео:

С принудительной циркуляцией

В схему включаются водяные насосы, заставляющие воду циркулировать принудительно. Насосная схема не ограничивает использование схем отопления; возможны верхний и нижний розливы теплоносителя, одно- и двухтрубная схема. Циркуляционный насос чаще устанавливается перед котлом и позволяет обходиться без организации уклона трубопровода.

Главное условие схемы с принудительной циркуляцией — бесперебойное электропитание на весь период отопления. Недостатком системы является ее завоздушивание (как правило, в начале отопительного сезона).

Сравнение схем с естественной и принудительной циркуляцией

Комбинированная система

Совмещает предыдущие типы, со своими особенностями:

Разводка из металлических труб монтируется с уклоном.
Насос подключается при помощи обводной трубы (байпаса).

Если электросеть работает с перебоями, обогрев дома идет за счет естественной циркуляции; насос включается, если нужно быстро прогреть дом.

Параметры выбора

Принцип работы газовых котлов прост: при сжигании газа выделяется энергия, которая аккумулируется водой, а затем высвобождается в жилых помещениях, нагревая их. Существует несколько критериев, которые помогают оценить выгоду той или иной модели газового устройства. Помимо компании-производителя и цены прибора большинство критериев взаимосвязаны; это делает возможной проведение комплексной оценки.

При проектировании систем газового оборудование для отопления частного дома, котлы средней мощности часто располагают в подсобных помещениях

Мощность является ключевым фактором, обеспечивающим бесперебойную работу системы. При оценке необходимой мощности учитывается площадь и параметры жилья (высота потолков, количество окон), а также зимние температуры в месте расположения дома. Для нормальной эксплуатации (долгой и без поломок) котел должен иметь запас по мощности.

От этого параметра зависит:

Место установки. Определяет тип компоновки прибора. Настенный (позволяет сэкономить место) или напольный (более мощный, надежный и дорогой).
Тип горелки. Открытый или закрытый. Устройство горелки определяет способ удаления продуктов сгорания (дымоход с естественной тягой или принудительная вентиляция).
Контуры. Выбор хозяев — будет ли котел только согревать дом, или еще обеспечивать семью горячей водой.
Экономичность. Она зависит от КПД котла и у последних моделей составляет 90-95%.

Контроллер для обслуживания системы отопления

Оснащенность. Приобретенный вместе с котлом программатор (регулятор температуры) способен сэкономить 20-25% затрат на отопление. Безопасность эксплуатации можно повысить с помощью дополнительных элементов: датчика пламени (если пламя погасло, подача газа прерывается автоматически), датчика контроля тяги, датчика блокировки котла (при отключении газа).

Чтобы подобрать подходящее устройство по описанным критериям, необходимо:

Определить требуемую мощность с учетом площади жилья. В среднем принимается расход 1 кВт на 10 м².
Если нужен двухконтурный котел (не только согревать, но и обеспечивать горячей водой), выбирается котел с запасом по мощности не менее 25%.
Если перебои в подаче электричества — суровая реальность, выбирается прибор с механической автоматикой. В сочетании с естественной циркуляцией получится практичная и надежная, хоть и несколько старомодная система.
Если проблемы с электричеством отсутствуют, приобретается современный агрегат с электронной автоматикой и принудительной (по умолчанию) циркуляцией.

О том, как выбрать газовый котел в следующем видео:

Приобретение газового котла

При покупке стоит выбирать организацию, которая занимается не только продажей котлов и сопутствующего оборудования, но и их установкой. Такой подход позволяет:

Получать советы специалистов не только при покупке, но также при монтаже, отладке и эксплуатации оборудования.
Быть уверенным в качестве котла и его сервисном обслуживании (своевременной поставке запчастей).
Быть уверенным в отсутствии проблем с гарантийным обслуживанием (которые могут появиться, если установка проводилась сторонним мастером).

Профессиональный монтаж газового отопления — эффективная работа системы

Порядок обустройства системы газового отопления в частном доме

Порядок действий можно описать следующим образом:

Составление проекта и его утверждение (при подключении к магистральной линии), заключение контракта с монтажной бригадой.
Покупка газового оборудования (требования проекта не ограничивают выбор модели).
Установка газгольдера или врезка и подключение к общей линии.
Установка и подключение котла.
Пробный запуск, технологические проверки.

О монтаже котельной с двухконтурным котлом в следующем видео:

Газовый камин

Многие владельцы загородных домов используют газовый камин как альтернативу газовому водяному отоплению; они находят данный способ практичным — камин украшает интерьер и экономит средства. Камин справляется с задачей, если площадь жилья небольшая (до 60 м²); в основном он используется как источник дополнительного или резервного отопления.

Газовым каминам есть что предложить — экономичность, удобное регулирование и чистое сгорание

Покупателям предлагаются камины разного размера, дизайна и типа установки (встречаются встраиваемые, пристенные и островные модели). Конструктивно (автоматика, горелки) они совпадают с газовыми котлами. Камины, в отличие от котла, располагаются в жилой комнате и нагревают непосредственно воздух; они соответствуют высоким стандартам экологической и противопожарной безопасности.

Газовое отопление частного дома — современный способ обеспечить комфорт семьи; автономное отопление позволит достигнуть независимости от аварий и профилактических плановых ремонтов магистральных сетей. Особенно удобны автоматизированные системы, следящие за экономным расходом топлива, меняющие температуру по расписанию и контролирующие безопасность процесса.

Источник: m-strana.ru

Что важно знать?

Прежде, чем перейти к рассмотрению схем отопления надо сказать, что любая схема является замкнутой системой. В состав ее входит тепловой котел, трубопровод, батареи. В качестве дополнительных элементов могут использоваться термометры, запорная арматура, манометры, циркуляционные насосы, расширительный бачок и т.п. Принцип обогрева заключается в следующем: теплоноситель, нагретый при помощи котла, циркулирует по трубопроводу и попадает в батареи, которые в свою очередь передают тепло комнате. Далее теплоноситель возвращается обратно к котельной установке. Цикл повторяется.

Схема водяного теплоснабжения

В большинстве жилых домах и офисных зданиях сегодня используется водяное отопление. Система состоит из котла, трубы, расширительного бака и радиатора. Такая схема отопления водяного типа имеет ряд неоспоримых преимуществ: высокая теплоотдача теплоносителя, отличная теплоемкость, используются трубы среднего сечения.

Правда, присущи ей и такие недостатки:

после монтажа требуется проведение ремонтных работ;
образование завоздушин;
подверженность конструкции коррозионным процессам.

Также зимой водяная система не должна находиться в бездейственном состоянии. Если вода в контуре замерзнет, это может привести к разрыву труб.

Рассматривая водяные системы отопления схема может классифицироваться по ряду признаков:

По типу соединения радиаторов и стояков схема бывает двухтрубной и однотрубной. Последний вид является более распространенным в виду более дешевой стоимости. Хотя и имеет один существенный недостаток — неравномерность обогрева. Двухтрубный вариант в этом плане предпочтительнее, но обходится немного дороже.
По типу расположения подающего трубопровода система может иметь верхнюю либо нижнюю разводку. Не зависимо от того, какая схема разводки отопления двухэтажного дома выбрана, система должна иметь расширительный бак, который располагать стоит в наивысшей точке системы. Обычно, бачок монтируют на чердаке.
По типу подключения батарей к стояку выделяют вертикальные и горизонтальные схемы. К горизонтальному стояку подключаются все обогревательные приборы, расположенные на одном этаже. Это более экономичный способ. Правда, высока вероятность образования воздушных пробок. Во время монтажа системы отопления схема подключения радиаторов к вертикальным стоякам отличается меньшим расходом труб. С вертикальными стояками соединяются батареи, расположенные на разных этажах.

Для одноэтажных домов с плоской кровлей больше подходит система с горизонтальным типом разводки. А для одноэтажных сооружений с крутой крышей идеальным вариантом является двухтрубная система, разводка может быть нижней либо верхней, стояки предпочтительнее вертикальные, циркуляция воды естественная. Для многоэтажных домов стоит выбирать двухтрубные системы, с нижней либо верхней разводкой, стояки вертикальные.

Схемы отопления двухэтажного здания

На данный момент существует схема отопления двухэтажного дома с двухконтурным котлом и с одноконтурным. Последний вариант отличается простотой.

Одноконтурный котел

Суть одноконтурной разводки в следующем: теплоноситель движется от котла по магистрали к батареям, и возвращается обратно в котел. В плане использования труб, данный вариант является более экономичным. Но до последних радиаторов теплоноситель доходит уже охлажденным. Для выхода из такой ситуации некоторые устанавливают дополнительные секции, увеличивая таким путем теплоотдачу.

Сбалансировать тепло можно и при помощи запорной арматуры, регулирующей поступление воды в первые обогревательные агрегаты. Также одноконтурная система отопления схема которой не обеспечивает равномерное распределение тепла по всему помещению, может быть дополнена циркуляционными насосами.

Двухконтурный котел

Если одноконтурная схема позволяет только обогревать помещение, то схема двухконтурного газового котла обеспечивает и водоснабжение. Это идеальный вариант, позволяющий сэкономить и место в доме, и финансовые средства.

Горизонтальный тип подключения двухконтурного котла может быть исполнен в таких вариантах: с коллекторным распределением, с попутным движением, тупиковые схемы. Также выделяют и параллельное подключение тепловых котлов. Надо сказать, что схема отопления с двумя котлами является очень удобной. Правда, не всегда ее можно назвать целесообразной. Стоит помнить, что схема отопления котла требует грамотного подхода.

Разновидностью двухтрубной системы является схема обогрева Тихельмана. Это возвратная система теплоснабжения с реверсом. В народе схема отопления Тихельмана еще называется трехтрубной. Циркуляционные контуры в ней уравновешены. Для теплоносителя это наиболее благоприятный вариант. Данная схема обеспечивает равномерность обогрева. Конечно, есть некоторые недостатки. Например, больший расход труб, чем при тупиковой установке. Подходит схема для домов с небольшой площадью.

Альтернативное отопление

Последнее время при организации обогрева двухэтажного дома часто используются инженерные разработки климатических систем, которые работают на альтернативных источниках энергии. В этом плане наиболее перспективной является термосифонная система отопления схема которой предполагает использование солнечного света, и состоит из солнечных коллекторов, специального теплообменника и соединительных магистралей. Правда, в качестве основного источника тепла такие устройства не подходят, поскольку вырабатываемой тепловой энергии просто не хватает для обогрева всего дома.

Особенности монтажа обогревательных систем

Однотрубная схема монтажа отопления считается независимой от внешних условий и менее затратной. Монтаж может выполняться с горизонтальной и вертикальной разводкой. Однотрубную проводку еще часто называют Ленинградкой. Ее достоинствами является универсальность и экономичность. А как подключить систему отопления Ленинградка в частном доме можно узнать здесь.

А вот монтаж отопления схема отопления двухтрубного типа имеет свои особенности. К ним можно отнести: повышенные расходы комплектующих и материалов, объемность работ. Но такая схема отличается универсальностью и может быть применена в частых домах любой этажности и любой площади. Но при организации системы теплоснабжения могут быть использованы и другие способы монтажа, которые повышают эффективность работы обогревательных агрегатов в определенных условиях. Но в любом случае заниматься этим должны только высококвалифицированные мастера.

В загородном доме выбор типа системы должен проводиться с учетом доступности и дешевизны энергоносителей.

Например, если есть газовая магистраль, идеальным вариантом будет схема газового отопления в частном доме (правда, при отсутствии такой магистрали, многие используют автономную газовую котельную).

Источник: SpetsOtoplenie.ru

Моделирование оптимальной геометрии контура

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

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

Естественная и принудительная циркуляция воды

Нагрев теплоносителя для отопления дома происходит в одном или нескольких устройствах, расположенных внутри помещения. Это могут печи, камины, а также газовые, электрические или твердотопливные котлы.

Давление воды в контуре обеспечивают или за счет использования циркуляционных насосов или выстраиванием геометрии системы, позволяющей создать условия для естественной циркуляции.

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

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

Обязательным элементом разводки в этом случае является коллектор разгона. Он представляет собой вертикальную трубу, по которой горячая вода поднимается вверх, затем распределяется по приборам отопления и, потеряв начальную температуру, стекает вниз.

По причине разной плотности возникает перепад гидростатического давления горячего и холодного столба жидкости, который является движущей силой для циркуляции воды.

Вертикальная и горизонтальная разводка

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

Вертикальные схемы с верхней подачей горячей воды максимально используют разницу гидростатического давления между теплым и холодным сегментами контура, поэтому их практически всегда применяют при естественной циркуляции, а также при низком давлении в системе.

Кроме того, такие схемы работоспособны при аварийном отключении насоса, которое может наступить по причине его поломки или отсутствия электроэнергии.

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

Преимущества схемы:

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

Горизонтальную схему разводки отопления используют для одноэтажных частных домов. Если здание имеет два или более этажа, то ее часто используют в случае, когда с позиции дизайна вертикальные стояки нежелательны.

Горизонтальные трубы, подающие и отводящие воду можно органично вписать в интерьер помещений, а также спрятать под пол или в ниши, расположенные на уровне пола.

Выбор одно- или двухтрубного варианта

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

Использование однотрубной схемы подключения

Схему водяного отопления частного дома с использованием одной трубы для подачи горячей и отвода остывшей воды называют однотрубной. Главное преимущество такой системы заключается в минимизации длины труб.

Основные плюсы варианта:

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

Основным минусом однотрубного отопления является постепенное уменьшение температуры воды, которая проходит последовательно через все радиаторы в контуре.

Поэтому приходится использовать несколько большую площадь поверхности последних радиаторов (большее число колен), что часто нивелирует ценовую выгоду от минимизации длины труб.

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

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

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

Подключение отопительного прибора, как правило, производят через байпас, чтобы иметь возможность отключить любой из них без остановки циркуляции воды по контуру.

Для экономии на кранах можно не делать обход воды через отводок, но тогда придется останавливать работу этой части системы и сливать воду при необходимости замены или ремонта радиатора.

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

Подробно о расчете однотрубной системе отопления читайте в этой статье.

Применение двухтрубного варианта отопления

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

Ее основные преимущества:

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

Основным минусом такой разводки является некоторое увеличение метража труб.

Это ведет к некоторым к дополнительным недосаткам:

возрастают затраты на приобретение и монтаж элементов системы отопления;
усложняется интеграции в интерьер частного дома.

Количество фитингов и кранов при двухтрубной системе почти такое же, как и при однотрубной.

В зависимости от относительного движения горячей и охлажденной воды схемы двухтрубной разводки подразделяют на два типа:

попутную;
тупиковую.

Попутная схема. Оба потока двигаются в одном направлении и, таким образом, длина цикла оборота теплоносителя для каждого радиатора одинакова. В этом случае происходит равный по скорости их нагрев при запуске системы отопления.

Тупиковый вариант. Направление движения горячей и охлажденной воды встречное. Нагрев ближних к котлу радиаторов происходит быстрее.

Чем меньше скорость воды, тем более заметен этот эффект, поэтому при естественной циркуляции прогрев одних помещений будет происходить значительно медленнее, чем других.

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

Включение в систему распределительного коллектора

Популярным в последнее время способом организации водяного отопления является так называемая “лучевая схема” с применением распределительного коллектора.

Такой метод разводки надежно работает только при хорошем давлении воды в системе, поэтому его не используют при естественной циркуляции.

Лучевая система подключения радиаторов

Наиболее равномерное и управляемое разделение потока теплоносителя по приборам отопления можно осуществить с помощью распределительного коллектора.

Устройство включает в себя две гребенки, в одну из которых горячая вода поступает из котла и распределяется по радиаторам, а в другую охлажденная вода возвращается и направляется обратно к котлу.

Подключение радиаторов через распределительный коллектор происходит параллельно, поэтому при такой разводке достигается минимальная разница температуры теплоносителя, подводимого к приборам отопления.

Это значительно облегчает расчет параметров радиаторов на стадии проектирования, а также позволяет легко регулировать мощность каждого прибора в период эксплуатации.

Вторым значимым плюсом такой разводки является возможность управления параметрами подачи теплоносителя ко всем приборам из одного места. Коллектор помещают в специальный шкаф с доступом к индикаторам и элементам управления: вентилям, кранам и насосам.

Это удобно с позиции регулирования микроклимата дома и позволяет легче вписать радиаторы в интерьер помещения.

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

Как правило, трубы в лучевой разводке отопления монтируют в стяжку пола. Это означает, что проектировать и устанавливать такую систему необходимо при строительстве или капитальном ремонте частного дома.

Выполнить коллекторный вариант для подсоединения радиаторов или изменить геометрию контуров в помещениях с уже проведенным внутренним ремонтом достаточно сложно. Это второй существенный минус разводки такого типа.

Правила использование теплого пола

Комфортный и очень популярный способ обогрева жилых помещений – обустройство теплого пола. Если отапливаемая площадь небольшая, то можно обойтись одной трубой, помещенной в стяжку пола.

Для больших площадей использование единственной трубы невозможно по следующим причинам:

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

Поэтому, при значительной площади теплого пола, использование нескольких труб является не пожеланием, а необходимостью.

В этом случае подключение осуществляется через распределительный коллектор.

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

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

Выводы и полезное видео по теме

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

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

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

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

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

Если возникли вопросы или есть желание поделиться личным опытом по разводке отопления в своем доме, пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье. Вы можете дополнить свой отзыв фотографией – форма для связи расположена ниже.

Источник: sovet-ingenera.com

Принципиальная схема системы отопления

Индивидуальная система отопления загородного дома состоит из котла, циркуляционного насоса, расширительного бака, радиаторов отопления и труб, соединяющих все эти элементы. В качестве теплоносителя используется вода, если система отопления работает весь отопительный сезон (загородный дом постоянного проживания), или антифриз, если систему отопления отключают на длительные сроки во время отопительного сезона (загородный дом или дача периодического проживания).

Принцип работы индивидуальной системы отопления следующий. Котел нагревает теплоноситель и под действием циркуляционного насоса теплоноситель движется по трубам и приборам отопления. При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, расширительный бак компенсирует это, предохраняя систему отопления от избыточного давления и возможных разрывов труб.

Выбор схемы системы отопления

Схемы системы отопления — это способы прокладки труб отопления и подключения к ним радиаторов отопления. От вида схемы системы отопления зависит настройка (балансировка) системы отопления, расход и прокладка труб отопления.

Различают три принципиальных схемы системы отопления: однотрубная (ленинградка), двухтрубная и лучевая.

Однотрубная схема системы отопления (рис.2.) представляет собой одну трубу к которой подключены радиаторы отопления. Трубу прокладывают по периметру дома и соединяют с котлом отопления. В данной схеме расход труб минимальный. Недостатком является то, что каждый последующий радиатор отопления будет греть хуже предыдущего, и равномерно перераспределить тепло между ними очень сложно.

Двухтрубная система отопления (рис.3.) представляет собой систему из двух труб одна подача вторая обратка. Радиаторы отопления подключаются к подаче и обратке. Получается, что радиаторы подключены параллельно и распределение тепла по ним происходит равномерно. Данная схема проста в регулировке, поэтому применяется чаще всего.

Лучевая схема (рис.4.) отличается от двухтрубной независимым подключением радиаторов отопления. Для этой цели применяются распределительные коллекторы. В данном случае становится возможным индивидуальная настройка каждого отопительного прибора, что положительно сказывается на экономии на отоплении. По этой схему подключается водяной теплый пол. Недостатком является большой расход труб отопления.

Трубы для системы отопления

В индивидуальной системе отопления загородного дома температура теплоносителя не превышает 90 градусов, поэтому могут применяться все виды труб. Однако чаще всего отдают предпочтение полипропиленовым трубам. Вот почему:

Полипропиленовые трубы надежны, долговечны и не подвержены коррозии и загрязнениям.
Стоимость фитингов не велика по сравнению с металлопластиковыми трубами, а при монтаже системы отопления фитингов потребуется очень много.
Все соединения полипропиленовых труб выполняются сваркой, что обеспечивает высокую надежность и отсутствие необходимости периодической проверки соединений. Поэтому их можно спокойно размещать в стене или под полом.
Сварка полипропиленовых труб проста и освоить ее может любой. Стоимость сварочного аппарата невелика.

Порядок сварки полипропиленовых труб следующий:

Сварочный аппарат разогревается до 260-270 градусов.
На соответствующие насадки одновременно насаживают трубу и фитинг.
Время выдержки 5-7 секунд. Это время необходимо чтобы расплавить поверхностный слой трубы и фитинга.
Соединяют трубу и фитинг. Сварочный слой составляет примерно 10 мм.
После охлаждения в течении 30 — 60 секунд соединение готово к работе.

При разводке системы отопления по дому обычно применяют трубу диаметром 25-32 мм, для подключения радиаторов отопления трубу диаметром 20 мм.

Для систем отопления желательно использовать специальную армированную трубу. Такие трубы практически не меняют свои размеры при нагреве, а, следовательно, не требуется большого количества компенсационных отводов.

Выбор и подключение радиаторов отопления

Радиаторы отопления могут быть чугунные, алюминиевые и стальные. Наибольшей популярностью пользуются алюминиевые радиаторы отопления. Это легкие радиаторы и простые в монтаже. Они обладают приятным внешним видом. Алюминиевые радиаторы имеют малую тепловую инерцию и позволяют быстро отрегулировать необходимую температуру в помещении.

Расчет радиаторов по мощности приближённо можно выполнить по следующей формуле: 1 кВт тепловой мощности необходим для отопления 10 кв.м. площади помещения. Таким образом при средней тепловой мощности одной секции 150 Вт для отопления 10 кв.м. необходим радиатор с 7-ю секциями.

Радиаторы отопления могут быть подключены различными способами. Выбор способа подключения радиаторов отопления осуществляют исходя из удобства расположения труб отопления и запорно-регулировочной арматуры. При выборе способа подключения следует учитывать возможные теплопотери.

Радиаторы отопления должны комплектоваться запорными, регулировочными кранами и воздухоотводчиком. Запорная арматура позволяет настраивать отопительный прибор на желаемый режим работы. Воздухоотводчик обеспечивает удаление воздуха из системы.

Монтаж водяного теплого пола

Водяной теплый пол — это наилучший отопительный прибор для любого дома. Главное достоинство теплового пола в том, что он равномерно распределяет тепло по всей площади помещения.

Монтаж водяных теплых полов выполняют по лучевой схеме. Для монтажа теплого пола применяют распределительные коллекторы с их помощью теплый пол подключается к системе отопления, а также выполняется регулировка его температурного режима.

Для монтажа теплого пола используется специальная труба. В зависимости от длины магистрали применяется труба диаметром 10 -20 мм.

Важной особенностью монтажа теплого пола является его правильная укладка вдоль внешних стен. При монтаже теплого пола должно быть обеспечен наибольший тепловой поток около наружных стен и наименьший около межкомнатных перегородок.

На полностью смонтированный теплый пол укладывают стяжку. После чего пол готов к чистовой отделки. На теплые водяные полы можно укладывать любое напольное покрытие.

Выбор котла отопления

Котлы отопления могут быть различные по конфигурации и по типу используемого топлива. Чаще всего применяются котлы отопления, работающие на газе, поэтому дальше речь пойдет о котлах этого типа.

Приближенный расчет мощности котла выполняется по формуле: для отопления 10 кв.м. помещения необходима тепловая мощность 1кВт. Эта формула справедлива при хорошо утепленном доме и высоте потолков в помещении примерно 2,7 м.

Для удобства выбора газового котла отопления всю гамму удобно разбить на две категории по типу камеры сгорания и количество контуров.

Газовые котлы отопления могут быть с открытой и закрытой камерой сгорания. Открытая камера сгорания предполагает, что котел для работы использует воздух из помещения, а отработанные газы выводятся естественным путем через дымоход. Котлы с закрытой камерой сгорания снабжаются воздухом за счет встроенного вентилятора через коаксиальный дымоход, через него же и отводятся продукты горения.

Котлы с открытой камерой сгорания желательно устанавливать в отдельном помещении (котельной) с хорошей вентиляцией. Также для этого типа котлов необходимо устройство дымохода, который должен возвышаться над коньком крыши дома. Обычно к этой категории относятся мощные напольные котлы, предназначенные для отопления большой площади.

Котлы с закрытой камерой сгорания могут быть установлены в любом месте дома, часто их устанавливают на кухне. Для котлов этого типа применяется коаксиальный дымоход, который выводится на улицу через стену дома в месте установке котла.

Котел отопления может работать не только для нагрева теплоносителя, но и для обеспечения дома горячей водой. Для небольшого дома удобно использовать котел с двумя контурами, так называемый двухконтурный котел. В котлах этого типа один контур обеспечивает работу отопления другой горячее водоснабжение.

Если в доме проживает более 3 человек и разбор горячей воды большой, то двухконтурный котел вряд ли справится с задачей. В этом случае для организации горячего водоснабжения применяют бойлер косвенного нагрева.

Бойлер косвенного нагрева — это герметичная бочка с внутренним теплообменником, по которому циркулирует вода из системы отопления и тем самым нагревает воду для системы водоснабжения.

Циркуляционный насос и расширительный бак

В закрытой системе индивидуального отопления загородного дома обязательно устанавливается циркуляционный насос. Он обеспечивает прокачку теплоносителя через систему отопления.

При выборе циркуляционного насоса следует обратить внимание на производительность и напор. Производительность показывает объем перекачиваемого теплоносителя, напор — это способность преодолевать гидравлическое сопротивление системы отопления.

Производительность определяется по формуле:

Q=0.86xP/dt,

где Q – производительность, P – тепловая мощность котла отопления, dt – разница температуры подачи и обратки (традиционно принимают 20 градусов).

Напор:

H=NxK,

где N – число этажей включая подвал, K – усредненный коэффициент гидравлического сопротивления системы отопления (для двухтрубной системы отопления 0,7-1,1, для коллекторно-лучевой 1,16-1,85).

Расширительный бак необходим для компенсации расширения теплоносителя вызванное нагревом. Расширительный бак представляет собой емкость, разделенную на две части эластичной мембраной. С одной стороны мембраны теплоноситель, с другой воздух. При расширении теплоносителя мембрана прогибается, увеличивая объем системы отопления и снижая давление.

Объем расширительного бака приближенно определяют, как 5% от объема системы отопления.

Циркуляционный насос и расширительный бак устанавливаются на обратке перед входом котла отопления (см. рис. 1), там температура теплоносителя самая низкая, что значительно продлевает срок службы этих элементов системы отопления.

Если площадь дома не большая, и система отопления не сильно разветвленная, то целесообразно приобретать котел отопления с встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Такой котел позволит обеспечить полную автономность системы отопления загородного дома.

Индивидуальная система отопления двухэтажного дома

Довольно часто загородный дом имеет 2-3 этажа в этом случае система отопления имеет не одну ветку, а несколько. При этом разводка может идти по вертикальной или по горизонтальной схеме.

Вертикальная схема (рис. 13) представляет собой систему вертикальных стояков, по которым теплоноситель циркулирует по отопительным приборам. Такая схема целесообразна при если дом имеет значительную площадь. На всех отопительных приборах должны быть установлены байпасы и запорная арматура.

Горизонтальная схема (рис.14) представляет собой поэтажную разводку. Она предполагает наличие одного стояка по которому теплоноситель подается и отводится на каждый этаж. Для загородных домов небольшой площади это наиболее целесообразная и наименее затратная схема как по материалам, так и по сложности монтажа.

Лучевая поэтажная разводка (рис.15) более затратна в монтаже, чем двухтрубная горизонтальная. Преимущество этой схемы в точной регулировке отопительных приборов, и как следствие возможности снижения затрат на отопление.

Довольно часто делают комбинированные схемы отопления (рис.16). На первом этаже в качестве приборов отопления применяют теплый пол, а на втором и следующих этажах радиаторы отопления. В этом случае применяют горизонтальную схему разводки. При этом на первом этаже лучевую, а на втором двухтрубную схему.

В общую схему отопления встраивается и контуры подготовки горячей воды. Полная схема системы отопления и горячего водоснабжения представлена на рисунке 17.

Рассмотренные схемы и принципы организации отопления позволяют сделать систему отопления своими руками в любом загородном доме. Конечно различные схемы потребуют различных затрат как на материалы, так и на монтаж. Однако система отопления будет эксплуатироваться многие годы, и она должна быть надежной и легко управляемой. Таким образом излишние затраты с лихвой окупятся в процессе эксплуатации системы.

Источник: mhremont.ru