Схемы отопления частного дома своими руками

Расчет системы отопления

Как и все тепловые расчеты, этот при доскональном исполнении довольно сложен. Но мы приведем очень простую методику, позволяющую определить необходимые параметры с достаточно высокой точностью.

Видео

Расчет отопления частного дома

Смотрите это видео на YouTube

Исходными данными для расчета являются следующие параметры:

1. Площадь отапливаемых помещений. Следует использовать только данные по комнатам, в которых устанавливается отопление, то есть одной или двумя стенами дома контактирующими с улицей.
2. Климатическая мощность. Этот параметр учитывает место расположения частного дома. Так, для южных районов он составляет 0,8-0,95, для центральных регионов – 1,3-1,6, а для северных – 1,6-2,2.

Расчет для помещения площадью 130 метров в квадрате выглядит следующим образом:

Расчет в обязательном порядке включает в себя вычисление количества секций радиаторов. Для этого используются следующие данные:

1. Площадь – учитываются только комнаты, в которых устанавливаются батареи.
2. Число 100 определяется из требования СНиП к мощности одной секции на квадратный метр площади.
3. Площадь составляет 30 метров квадратных.
4. Мощность одной секции батареи составляет 180 Вт.

Расчет системы отопления по указанной методике вполне достоверен и годится для практического применения.

Рекомендации по выбору радиаторов для системы

• Чугунные радиаторы. Самые старый вариант и наиболее надежный, так как они прочны и долговечны (срок службы более 50 лет). Хорошим плюсом является то, что чугун медленно нагревается и медленно остывает. При правильной покраске и температуре теплоносителя выше 95 °C отлично работают в качестве излучателя тепловых волн, при этом не выделяя никаких вредных веществ. Минусом будет большая масса. Стоимость средняя, простого вида дешевле, а изысканного вида более дорогие.
• Биметаллические радиаторы. Являются самым последним достижением промышленности. Состоят из разных металлов, в основном используется сталь внутри и алюминий снаружи секций. Заявленные сроки эксплуатации более 40 лет, неприхотливы к теплоносителю и условиям эксплуатации, но существенным минусом является самая высокая стоимость по сравнению с остальными видами. Обладают современным внешним видом.
• Алюминиевые. Дешевые, легкие, но с малым сроком службы, так как быстро окисляются от химически активного теплоносителя.
• Стальные панельные. Вполне приемлемый вариант для частного дома, обладают хорошей теплоотдачей, и приятным внешним видом. Минусом является также небольшой срок службы, подверженность ржавчине.
• Стальные трубчатые, то же самое, что и панельные, только отличаются большей надежностью, немного меньшей теплоотдачей и большим выбором конструкции и цветовой гаммы, что активно используется при дизайне интерьера.

Особенности монтажа

Установка оборудования при соблюдении особенностей схемы однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, не является сложным. Первоначально монтируют нагревательный агрегат, их делят на несколько видов:

• на газовом топливе;
• на дизельном топливе;
• с применением твердого топлива;
• комбинированные.

Котлы подключаются к системе дымоотвода, а также к магистрали отопления. При этом в нагревательном аппарате производят два вывода. По верхнему носитель поступает в систему, а по нижнему возвращается остывшая жидкость.

Все элементы конструкции соединяются при помощи полипропиленовых, металлических или полиэтиленовых труб высокого давления.

В магистраль подключается насос принудительной циркуляции, запорная аппаратура, краны Маевского, а также блок защиты. Трубы соединяют разными способами в зависимости от материала, из которого они изготовлены.

https://youtube.com/watch?v=tasLQR9J8mU

Схемы газового отопления дома

Речь пойдет о водяном отоплении с использованием газа. Сразу стоит определиться с типом циркуляции теплоносителя. Она бывает естественной (такие системы еще называют гравитационными) или принудительной (с обязательным насосом).

Гравитационные системы требуют установки руб большого диаметра, то есть теплоносителя в системе получается много. Второй момент — за счет того что движется теплоноситель по трубам с небольшой скоростью, эффективность отопления не очень высокая. Дальние радиаторы в длинных ветках могут быть холодными. Это о недостатках. Их немало, но есть один большой плюс — системы с естественной циркуляцией не зависят от электричества

Это важно в тех регионах, в которых свет отключают часто

Схема ситемы с естественной циркуляцией

Теперь немного о системах с принудительной циркуляцией. Они более эффективны — теплоноситель движется с заданной скоростью, доставляя тепло во все уголки системы. Наличие насоса позволяет использовать трубы небольших диаметров. Это значит, что теплоносителя в системе не много и он быстро прогревается. В общем, они обеспечивают больший уровень комфорта, но имеют серьезный минус — для работы необходимо электричество, то есть требуется резервное питание. Если свет отключают редко, достаточно установить блок бесперебойного питания с несколькими аккумуляторами. Они могут обеспечить работу котла на десятки часов. Если же отключают свет часто и надолго, придется встраивать в систему еще и генератор. В любом случае, это дополнительные затраты и немалые.

Есть еще системы комбинированные — они спроектированы как гравитационные, но имеют встроенный циркуляционный насос. Такое решение можно назвать идеальным с точки зрения практичности: пока свет есть, отопление работает как принудительное, как только электропитание пропало, все работает как гравитационная система. В общем, неплохой вариант, за исключением того, что трубы будут проведены большие и слишком уж на виду.

Способ разводки

Есть три типа систем — однотрубные, двухтрубные и лучевые. В однотрубных радиаторы подключены последовательно к одной трубе. Этот способ разводки экономичен — требуется меньше труб, но его трудно компенсировать — сложно добиться одинаковой теплоотдачи от радиаторов. Все дело в том, что теплоноситель  поступает на первый радиатор в ветке горячим — сразу от котла. Он проходит через него, немного остывает, попадает на следующий, еще немного остывает. Так на всем протяжении ветки.

Схема однотрубной системы газового отопления частного дома

Получается, что к последнему радиатору приходит теплоноситель намного холоднее, чем к первому. Единственный выход — учитывать это явление при проектировании системы и увеличивать количество секций в радиаторе по мере удаления от котла. Но последние радиаторы все равно останутся наиболее холодными.

Более-менее легко можно сбалансировать систему, представленную на фото выше. В ней на каждом радиаторе присутствуют термостаты — устройства, позволяющие менять количество проходящего через радиатор теплоносителя. Чтобы при этом не «задавить» циркуляцию во всей системе, под каждым радиатором ставится байпас — перемычка, по которой идет теплоноситель, который не пошел через радиатор.

В двухтрубной системе радиаторы подключены параллельно — к подающему и обратному трубопроводу. В этой системе расход труб намного больше, так как тянется одновременно две нитки. Но в данном случае на каждый отопительный прибор подается теплоноситель с одинаковой температурой, благодаря чему теплоотдача радиаторов будет одинаковой (если поставить одинаковые батареи).

Пример двухтрубной схемы

В данной схеме также можно ставить термостаты, но для этого не требуются байпасы — регулируется только поток на один радиатор. Так что несмотря на больший расход труб, двухтрубные системы более популярны.

Лучевой способ разводки самый затратный по количеству туб. В них к каждому радиатору идет отдельно подающая и обратная труба. Она подключается к коллектору — устройству с одним входом и несколькими выходами. В данном случае регулировка возможна как на коллекторе, так и на радиаторе при помощи термостата.

Лучевая схема разводки отопления

Газовое отопление частного дома сделанное по этой схеме будет наиболее надежным: если повредиться один из трубопроводов, все остальные будут работать. Потому такой способ часто выбирают если трубы прячут в стяжку.

Котлы на газу

Если по близости имеется магистральный газопровод, оптимальным отопительным котлом будет оборудование на газу. Для этих агрегатов характерна надежность и эффективность, ведь КПД обычно не опускается ниже 87%. Дорогостоящие конденсационные модели обладают КПД на уровне 97%. Газовые отопители отличаются компактностью, безопасностью и хорошим уровнем автоматизации. Обслуживание оборудования данного типа проводится раз в год: все, что при этом обычно требуется – проверить или поменять настройки. Бюджетные газовые котлы обойдутся на порядок дешевле, чем твердотопливные. Наличие дымохода в этом случае также обязательно.

отопление

Подразумевает собой отопление частного сектора за счет использования природного тепла. Теплоноситель в систему отопления частного дома аккумулируется в глубоких слоях грунта. Сохранение постоянной температуры в глубоких слоях земли позволяет использовать тепло в благих целях. В качестве теплоносителя используется вода или антифриз жидкость.

Инновационные вид установки имеет массу плюсов: экологичный, безопасный, дает возможность постоянного получения необходимого количества тепла, не заставляет задуматься, когда и как промыть систему отопления в частном доме, и с помощью каких средств.

Для геотермального отопления применяют

Тепловой насос

Тепловой насос не вырабатывает тепло, а перекачивает его из недр земли. Сначала охлажденный теплоноситель системы отопления нагревается на несколько градусов проходя по наружному контуру. Затем, проходя через теплообменник передает тепло во внутренний корпус насоса с хладагентом. Из-за низкой температуры кипения, хладагент превращается в газообразное состояние, когда проходит через испаритель. Это происходит при низком давлении и температуре -5град. Далее, в компрессоре газообразный хладагент сжимается до высокого давления и температуры. Потом, находясь во втором теплообменнике газ передает тепло теплоносителю системы отопления. Таким образом хладагент остывает, переходит в жидкое состояние, а давление снижается и направляется на следующий круг. А нагретый теплоноситель поступает к отопительным приборам.

Геотермический грунтовый зонд

Установка геотермального зонда включает в себя несколько этапов работ:

1. Бурится скважина. Глубина скважины рассчитывается по требованию теплового обеспечения дома и зависит от грунта.
2. Зонд, внутри которого теплоноситель, опускается в скважину . Теплоноситель передает тепло из грунта тепловому насосу. Зонд бывает вертикальный и наклонный. Наклонные зонды используют, когда нет возможности заглубиться в грунт. Горизонтальные коллекторы часто используют под плитным утепленным фундаментом. Если есть грунтовые воды, то специалисты советуют применять колодезные установки.
3. Продуктивность геотермальной системы отопления зависит от отопительной системы в доме. Лучше всего замечено сочетание с системой «теплый пол», «теплые стены» и фанкойлами.

Схема разводки отопления в частном доме

При планировании отопления в частном доме нужно учесть все возможные факторы, чтобы ничего не упустить. Существует не много схем , но каждая очень сильно отличается друг от друга.

По различию работы отопление бывает двух видов:

1. Естественное течение теплоносителя.
2. С циркуляцией, то есть насосом.

А разводка труб бывает однотрубная или двухтрубная, выбор которых зависит от помещения, от количеств комнат.

Рассмотрим два вида отопления, первое из которых естественное течение теплоносителя.

Циркуляция воды происходит за счет того, что вода, выходящая из котла, является горячей и имеет меньшую плотность и вес, вытесняется холодной водой, у которой плотность и вес больше, при встрече вод возникает не сильное давление, которое и способствует естественное течению воды по трубам.

Второй вид отопления — это с насосом, то есть принудительная циркуляция. Движение воды зависит от работы насоса, диаметр трубы уже может быть небольшим, и есть выбор установки труб, так как уклоны здесь хоть и нужны, но совсем небольшие, по сравнению с первой схемой отопления.

Сделать отопление в частном доме можно однотрубной системой или двухтрубной, у каждого вида есть свои плюсы и минусы, а также разновидность в использовании.

Однотрубная

Однотрубная система или как еще ее называют «Ленинградка» – это когда подача горячей воды и отвода холодной воды происходит в одной трубе. Главное преимущество такой системы является – меньшая длина трубы.

Положительное от этой системы то, что простой монтаж и достаточно быстрый, меньшая затрата на трубы и все составляющие, и протекает такое отопление гораздо меньше.

Как и в любом деле есть свои минусы

Основной, наверное, самый главный минус это уменьшение температуры воды, которая проходит через все батареи, поэтому в такой системе часто ставят больше батарей, но важно, что батарей вешать много нельзя, так как вода будет быстро остывать, и тепло радиаторы отопления отдавать не будут

Есть еще один минус, это когда отключаешь одну часть отопления, то во второй части отопления начинает расти температура.

Однотрубную систему не применяют с вертикальной нижней разводкой, так как длина труб будет достигать такой длины, как и у двухтрубной системы, и закрывает все свои плюсы, а минусы такой системы никуда не денутся.

Подключение однотрубной системы происходит через байпас. Байпас – это резервный путь, при котором можно отключить одну ветвь отопления, если произойдет какая – то непредвиденная ситуация, и в тот же момент остаться с отоплением в другой ветви.

При установке батареи, можно не устанавливать краны, но если с ней что – то случиться, и понадобиться ремонт, то придется сливать воду со всей части данной ветви.

Самым практичным вариантом установки батареи – это взять стальную трубу, диаметров около 2 дюймов, тогда можно ее устанавливать без кранов и фитингов, так как труба в меньшей вероятности сможет, когда либо, дать протечку.

Двухтрубная

Двухтрубная система отопления состоит из двух труб, верхняя и нижняя, в которой в одной трубе находится горячая вода, а в другой холодная.

• температура воды одинаковая;
• при случае отключения одной или более батарей, температура в других будет неизменна,
• в одном контуре можно повесить сколько угодно батарей, которые зависят только от пропускной системы труб.

Есть и минусы – при монтаже, понадобиться больше труб. Поэтому будет больше денежная затрата на материал, и не все хотят видеть в своем интерьере две трубы.

Количество дополнительных запчастей, таких как фитинги и краны, почти ровное количество с однотрубной системой.

Двухтрубная система отопления делится еще на два вида:

• попутная;
• тупиковая.

Это зависит от движения горячей и холодной воды.

В попутном виде отопления две воды двигаются в одном направлении. А в тупиковом виде отопления, движение вод встречное, поэтому батареи, установленные рядом с котлом, нагреваются быстрее.

Вертикальная

Лучевая разводка является самым популярным видом в домах, с большим количеством батарей. Для нее необходимо на каждом этаже дома сделать распределительный коллектор, от которого раскиданы индивидуальные ветви на каждую батарею. Данный узел подключается к вертикальному стояку, который проходит через все этажи к котлу. Это способ самый дорогой.

Горизонтальная

Горизонтальная прокладка труб является одной из популярных схем. Диаметр трубы небольшой, магистрали прячут под полом, давление, которое создает насос, позволяет сделать несколько тупиковых ветвей.

Оптимальная схема разводки под самостоятельный монтаж

Домашнее отопление строится на базе двух схем: однотрубной и двухтрубной. Кроме того, бытовую разводку можно построить и на коллекторной основе, но начинающим мастерам такую схему собрать сложно, поэтому далее по тексту не будем рассматривать этот вариант, сосредоточившись только на одно- и двухтрубных вариантах.

Однотрубная разводка предполагает следующий план циркуляции теплоносителя: горячий поток покидает рубашку котла и переливается по трубе в первую батарею, из которой он попадает во вторую и так далее, до самого крайнего радиатора. Обратка в такой системе фактически отсутствует – ее заменяет короткий отрезок, соединяющий крайнюю батарею и котел. Причем при оформлении однотрубной принудительной схемы на этом отрезке размещается напорное оборудование (циркуляционный насос).

Такую систему очень легко собрать. Для этого нужно установить котел, развесить батареи и пробросить по одной нитке разводки между каждыми предустановленными элементами отопительного контура. Однако за простоту монтажа придется расплатиться отсутствием механизмов управления теплоотдачей радиаторов. Регулировать температуру в комнате в этом случае можно, только меняя интенсивность горения топлива в котле. И никак иначе.

Разумеется, с учетом дороговизны топлива этот нюанс устроит только немногих домовладельцев, поэтому одноконтурную разводку стараются не использовать в помещениях площадью от 50 квадратных метров. Однако к небольшим строениям такая разводка подходит просто идеально, как и к естественной схеме циркуляции теплоносителя, когда напор генерируется за счет температурного и гравитационного побуждения.

Коллекторная разводка отопительной системы

Двухтрубная система устроена немного иначе. В этом случае действует следующая схема движения теплоносителя: вода покидает рубашку котла и попадает в напорный контур, из которого она сливается в первую, вторую, третью батареи и так далее. Обратка в этой системе реализована в виде отдельного контура, уложенного параллельно напорной ветке, и прошедший батарею теплоноситель сливается в обратную линию, возвращаясь в котел. То есть в двухконтурной схеме радиаторы соединены с напорной  и обратной трубой с помощью специальных ответвлений, врезанных в две основные магистрали.

Чтобы сделать такой контур, нужно использовать больше труб и фитингов, но все затраты окупятся в ближайшем будущем. Двухконтурный вариант предполагает возможность регулировки теплоотдачи каждой батареи. Для этого достаточно вмонтировать в связанное с радиатором ответвление от напорной магистрали запорно-регулирующий вентиль, после чего появляется возможность управлять объемами прокачиваемого сквозь батарею теплоносителя, не вмешиваясь в общую циркуляцию. Благодаря этому можно оградить себя не только от перегрева воздуха в конкретной комнате, но и от бессмысленного перерасхода топлива и личных средств, выделенных на его закупку.

У этого варианта схемы разводки есть только один минус: на его основе очень сложно собрать эффективную систему на естественной циркуляции теплоносителя. Зато на базе насоса она работает намного лучше одноконтурного аналога. Поэтому далее по тексту мы будем рассматривать пошаговые инструкции сборки одноконтурной системы на естественной циркуляции и двухконтурной сети на принудительном побуждении движения теплоносителя.

Кольцо Тихельмана

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

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

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

Петля Тихельмана, схема монтирования