Варианты отопления частного дома своими руками

Теплый пол

В последние 7-9 лет активно стали применяться для обогрева помещений системы под названием «тёплый пол», которые получили немалую популярность благодаря большой эффективности. Благодаря тому, что обогрев комнаты происходит фактически по всей её площади, обеспечивается её равномерный прогрев, причем прогревается по большей части именно нижняя часть пространства помещения, находиться в комнате будет максимально комфортно.

Согласно подсчетам разных специалистов и экспертов, в случае использования данных систем в доме, уровень энергопотребления снижается в среднем на 20%-30%, что в свою очередь позволить добиться немалой экономии на отоплении. В таких СО используется теплоноситель, нагретый до температуры не больше 50С, чего вполне достаточно для эффективного обогрева помещений.

Конструкция подобных СО представляет собой разветвлённую сеть пластиковых труб, которые укладываются в стяжку, причем можно использовать практически все популярные материалы для создания напольного покрытия, главное при выборе конкретного материала учитывать его теплопроводность.

Система подключается либо к индивидуальному котлу, либо к системе центрального отопления, а есть и электрические варианты систем с нагревающимися электрокабелями. В первых двух случаях нагретая вода подается посредством насоса в систему труб. Проходя по трубам, вода постепенно охлаждается и по обратной линии возвращается к котлу для нагрева или вливается в центральную систему.

В случае с электрокабелями достаточно включать и выключать электропитание в зависимости от необходимости, а всю остальную работу сделают кабель.

Достоинства

Главным достоинством таких СО является обеспечение высокого уровня комфорта для всех находящихся в помещении людей, и особенно для детей, которые любят играть прямо на полу. Также тёплые полы равномерно прогревают комнаты и могут похвастаться меньшим потреблением энергии, чем другие СО.

Недостатки

Создавать такие СО можно только в тех домах, которые только строятся, и сделать «теплый пол» в уже готовом жилом доме достаточно проблематично. Из-за прокладки труб в стяжке, высота пола поднимается примерно на 5 сантиметров, уменьшая полезное пространство комнаты. Обычно тёплые полы создаются в качестве дополнительного источника тепла, и редко когда используются в качестве основной СО.

Комбинация «тёплого пола» с газовым конденсационным котлом

Описывая принцип работы и особенности конденсационных котлов, мы указывали, что они демонстрируют свои лучшие качества в случае создания низкотемпературных СО. Соответственно, подобные котлы являются прекрасным выбором для СО с «тёплыми полами», где используется не очень нагретый теплоноситель.

Такой тандем получил немалую популярность и показал свою хорошую эффективность при сравнительно низком уровне энергопотребления. Но при этом создание такой системы лучше доверить опытному специалисту.

Использование «Тёплого пола» с радиаторами

Вместе с популярными ныне «тёплыми полами» часто используются и обычные радиаторы. Если наружная температура не опускается ниже -7С, то для отопления помещений используется только «тёплый пол», и его вполне достаточно, чтобы поддерживать комфортную температуру в помещении. Но при сильных морозах данная система сама не справится со своей задачей, и тогда подключаются радиаторы, как дополнительные источники тепла.

Такой вариант комбинирования довольно экономичен и удобен, позволяет легко управлять температурным режимом в комнатах в зависимости от наружной температуры. Но при этом следует не забывать, что в «тёплых полах» используется слабо нагретый теплоноситель, поэтому необходимо провести расчёт тепловых потерь и по результатам этого расчета подобрать соответствующие радиаторы.

Крайне важно при выборе разновидности котла и варианта СО, включая разводку и подбор всего необходимого оборудования, руководствоваться не только соображениями удобства и комфорта, но и следить за строгим соответствием создаваемого отопления действующим ГОСТам

Выбор котла отопления

Котел выбирается в зависимости от источника тепловой энергии.

Газовый котел. Чаще всего такой котел используется в качестве основного источника отопления. Топливом для такого оборудования является природный газ, поэтому оно устанавливается только в том случае, если рядом проходит газопровод, к которому можно врезаться. На рынке представлено множество моделей, но стоимость отопления в том или ином регионе зависит от цены на газ.

Преимущества:

1. Автоматизация работы.
2. Не остается продуктов сгорания.
3. Высокий КПД.

Недостатки:

1. Опасность за счет открытого огня и возможной утечки газа.
2. Необходимость устройства дымохода.
3. Обязательно наличие газопровода.

Твердотопливный котел. Используется такой агрегат для основного или дополнительного отопления. В качестве топлива берутся дрова, евродрова, уголь и т. д.

Преимущества:

1. Простота эксплуатации.
2. Универсальность для разных видов топлива.
3. Независимость от магистральных коммуникаций.

Недостатки:

1. Большие габариты.
2. Требует контроля процесса отопления.
3. Оставляет продукты сгорания. Требуется периодически чистить.

Электрический котел. Это оборудование преобразует электрическую энергию в тепловую. Теплоноситель в расширительном баке нагревается при помощи ТЭНа и подается в отопительную систему.

Преимущества:

1. Простота установки.
2. Компактные габариты.
3. Простота эксплуатации.
4. Не остаются продукты сгорания.
5. Невысокая стоимость оборудования.

Недостатки:

1. Высокое потребление электричества.
2. Электропровод должен соответствовать требованиям электрокотла.
3. Высокая стоимость эксплуатации.

Ассортимент котлов отопления на рынке

Какой котел выбрать и как подсчитать его мощность

Водяное отопление черпает энергию у особого котла, камеру сгорания которого окружает заполненная жидким теплоносителем рубашка. При этом в топке могут гореть любые продукты – от газа до торфа

Поэтому перед сборкой системы очень важно выбрать не только мощность, но и тип источника тепла. И выбирать придется между тремя вариантами:

• Газовым котлом – он перерабатывает на тепло магистральное или баллонное топливо.
• Твердотопливным нагревателем – он питается углем, дровами или топливными гранулами (пеллетами, брикетами).
• Электрическим источником – он преобразует в тепло электроэнергию.

Наилучшим вариантом из всех вышеперечисленных является газовый теплогенератор, работающий на магистральном топливе. Он дешев в эксплуатации и работает в непрерывном режиме, поскольку подача топлива осуществляется автоматически и в сколь угодно больших объемах. Причем у такого оборудования фактически нет недостатков, кроме высокой пожарной опасности, которая присуща всем котлам.

Неплохим вариантом теплового генератора, отапливающего частный дом без газопровода, является твердотопливный котел. Особенно модели, рассчитанные под длительное горение. Топливо для таких котлов можно найти, где угодно, а особая конструкция позволяет сократить периодичность загрузки с двух раз в сутки до одного заполнения топки в 2-3 дня. Впрочем, от периодической чистки не избавлены даже такие котлы, поэтому данный момент является основным минусом подобного нагревателя.

Выбираем отопительный котел, исходя из объемов помещения

Наихудшим вариантом выбора из всех возможных является электрический котел. Недостатки такого предложения очевидны – трансформация электричества в энергию теплоносителя стоит слишком дорого. Кроме того, электрический котел нуждается в частой замене нагревателя и обустройстве усиленной линии электропроводки, а равно и заземления. Единственный плюс такого варианта – это полное отсутствие продуктов горения. Для электрокотла не нужен дымоход. Поэтому большинство домохозяйств выбирают либо газовый, либо твердотопливный вариант

Однако, помимо типа топлива, домовладельцу необходимо обратить внимание еще и на параметры самого теплового генератора, а точнее – на его мощность, которая должна компенсировать тепловые потери жилища в зимний период

Выбор котла по мощности начинается с подсчетов метража отапливаемых помещений. Причем на каждый квадратный метр должно приходиться не менее 100 ватт тепловой мощности. То есть для помещения на 70 квадратов нужен котел на 7000 ватт или 7 кВт. Кроме того, было бы неплохо заложить в мощность котла 15-процентный запас, который пригодится во время сильных холодов. В итоге для дома на 70 м2 нужен котел на 8,05 кВт (7кВт 15 %).

Более точные расчеты мощности нагревателя оперируют не квадратами площади, а объемом дома. В этом случае принято считать, что энергетические затраты на обогрев одного кубического метра равны 41 ватту. И дом площадью 70 м2 с 3-метровой высотой потолков должно отапливать теплогенерирующее устройство мощностью 8610 ватт (70×3×41). А с учетом 15-процентного запаса мощности на сильные холода максимальная теплогенерирующая способность такого котла должна равняться 9901 ватту или, с учетом округления, 10 кВт.

Типы систем отопления

Основными элементами любой отопительной сети являются: теплогенерирующий прибор, магистральный трубопровод, теплоотдающие, компенсационные устройства и устройство, обеспечивающее циркуляцию теплоносителя. Отопительные трубопроводы могут быть различной конфигурации и степени технической оснащенности.

Классифицируют системы отопления по трем параметрам:

• количеству трубных контуров магистрального трубопровода,
• типу компенсационного устройства,
• типу циркуляции.

Одно– и двухтрубные системы

Отопительная система может быть:

• однотрубной или последовательной,
• двухтрубной или параллельной.

В первом случае теплоноситель движется по одному трубному контуру, поочередно проходит через все теплоотдающие приборы, приходя к каждому все более остывшим. Часть магистральной трубы после последнего теплообменника называется обратной трубой или обраткой и служит для отвода холодной рабочей среды обратно к теплогенератору.

В двухтрубной системе энергоноситель циркулирует по двум параллельным контурам: подающему и обратному. Первый контур подает горячий теплоноситель в каждый теплоотдающий прибор, а второй собирает остывшую рабочую среду из теплообменников и отводит ее к отопительному прибору.

Типы циркуляции в системах отопления

Обогрев помещений происходит только в случае, если теплоноситель движется по контуру. Циркуляция бывает или естественной, или принудительной.

В системах с естественной циркуляцией разогретый отопительным прибором энергоноситель разгоняют, чтобы придать ему достаточный для прохождения всего теплового контура импульс. Для этого сразу после теплогенератора монтируют разгонный коллектор – вертикальный участок трубы, при спуске с которого рабочая среда набирает скорость под воздействием силы тяжести.

Типы компенсационных устройств

В зависимости от способа компенсации перепадов давления рабочей среды в контуре, выделяют два типа систем отопления: открытую и закрытую.

В открытой системе давление регулирует компенсационный бак, частично или полностью открытый. При увеличении давления в теплосети избыток рабочей среды поступает в бак, при снижении – уходит обратно в трубопровод.

Подбор оптимальной схемы отопления

Для обогрева жилища чаще всего используются следующие схемы, как установить котел отопления в частном доме:

• Однотрубные. Один коллектор обеспечивает все радиаторы. Он играет роль и подачи, и обратки, так как прокладывается замкнутым контуром рядом со всеми батареями.
• Двухтрубная. В этом случае применяется отдельная обратка и подача.

Чтобы выбрать наиболее оптимальную схему установки котла отопления в частном доме, рекомендуется проконсультироваться со специалистом. Однако в любом случае, двухтрубная система является более прогрессивным решением вопроса какая схема отопления лучше для частного дома. Хотя на первый взгляд может показаться, что однотрубная система позволяет сэкономить на материале, однако практика показывает, что такие системы и дороже, и сложнее.

Важно понимать, что внутри однотрубной системы остывание воды происходит намного быстрее: в результате более дальние радиаторы приходится оснащать большим числом секций. Также у раздающего коллектора должен быть достаточный диаметр, превосходящий линии двухтрубной разводки. Кроме того, в данной схеме существует серьезное затруднение при организации автоматического управления из-за влияния радиаторов друг на друга

Кроме того, в данной схеме существует серьезное затруднение при организации автоматического управления из-за влияния радиаторов друг на друга.

Небольшие строения типа дач, где число радиаторов не превышает 5, можно без опасения оснащать однотрубной горизонтальной схемой системы отопления частного дома своими руками (ее еще называют «ленинградкой»). Если число батарей увеличить, будут наблюдаться сбои в ее функционировании. Еще одно применение подобной развязки – однотрубные вертикальные стояки в двухэтажных коттеджах. Подобные схемы встречаются довольно часто и работают без сбоев.

Двухтрубная развязка обеспечивает доставку на все батареи теплоносителя одинаковой температуры. Это позволяет отказаться от наращивания секций. Наличие подающей и обратной трубы создает оптимальные условия для внедрения автоматического управления радиаторами, для чего используются термостатические вентили. В этом случае можно брать трубы меньшего диаметра и более простые схемы.

Какие бывают схемы отопления частного дома двухтрубного типа:

• Тупиковыми. В этом случае трубопровод состоит из отдельных ветвей, внутри которых используется встречное движение теплоносителя.
• Попутными двухтрубными. Здесь обратка выполняет роль продолжения подачи, что обеспечивает кольцевое движение теплоносителя внутри схемы.
• Лучевыми. Наиболее дорогостоящие схемы, где каждый радиатор имеет отдельно проложенную скрытым способом (в полу) линию от коллектора.

Если при укладке горизонтальных магистралей большого диаметра использовать уклон 3-5 мм/м, то будет достигнут гравитационный способ работы системы, и циркуляционные насосы можно не применять. Благодаря этому достигается полная энергетическая независимость системы. Этот принцип можно применять как однотрубных, так и двухтрубных схемах: главное – создать условия для самотечной циркуляции теплоносителя.

В открытых отопительных системах потребуется наличие в самой верхней точке расширительного бака: такой подход является обязательным при обустройстве самотечных контуров. Однако обратная труба рядом с котлом может быть оснащена мембранным расширителем, что позволит сделать систему закрытой, работающей в условиях избыточного давления. Такой подход считается более современным, и чаще всего используется в системах принудительного типа.

Особого упоминания при исследовании, какую схему отопления выбрать для частного дома, заслуживают теплые полы. Стоит такая система довольно дорого, так как требует укладки в стяжку нескольких сотен метров трубопровода: это позволяет обеспечить каждую комнату отдельным нагревающим водяным контуром. Трубы коммутируются на распределительном коллекторе, который имеет смесительный узел и собственный циркуляционный насос. В результате помещения прогреваются очень равномерно и экономично, в комфортной для людей форме. Подобный тип отопления может применяться в различных жилых помещениях.

Схема обвязки без насоса

При отсутствии электроснабжения или нестабильной работе сети сооружают отопительный контур с естественной циркуляцией теплоносителя. Другое название – гравитационный. Он не нуждается в насосе, а значит, является энергонезависимым.

Принцип работы

Движение теплоносителя по трубам обеспечивает конвекция – стремление менее плотной нагретой среды перемещаться вверх под действием архимедовой силы. Горячую воду вытесняет из котлового бака в подачу более холодная, поступающая из «обратки».

Схема обвязки твердотопливного котла без насоса.

Необходимые инструменты и расходники

Для монтажа понадобятся:

• перфоратор;
• уровни – реечный и ватерпас;
• рулетка;
• разводной ключ «попугай»;
• отвертки, плоскогубцы;
• для полипропиленового контура – специальный нагреватель для сварки пластмассовых деталей.

Нужны материалы:

• кронштейны для крепления труб и радиаторов;
• дюбели;
• пакля или сантехнический лен (ФУМ-лента не подходит из-за высокой температуры транспортируемой среды).

После нагрева объем теплоносителя увеличится. Для компенсации в систему врезают расширительный бачок.

Также нужны радиаторы, трубы, муфты и другие фитинги.

Как сделать

Чтобы создать конвекцию и свести к минимуму гидравлическое сопротивление контура, его строят по следующим правилам:

1. Котел располагают хотя бы на 0,5 м ниже радиаторов. В разных помещениях отметки на одной высоте делают с помощью ватерпаса.
2. Первый участок от подающего патрубка прибора делают вертикальным до потолка. Это разгонный коллектор, он создает сильный конвекционный напор. Опуск делают вдоль угла того помещения, где находится первый радиатор.
3. Применяют большие трубы – с внутренним диаметром 30-40 мм. С увеличением этого параметра снижается гидравлическое сопротивление.
4. Горизонтальные участки монтируют с большим уклоном – 1 см/м. Это облегчит сток холодной жидкости обратно к котлу.

Котел располагают так, чтобы уменьшить гидравлическое сопротивление.

Расширительный бак размещают в самой верхней его точке. Чтобы не нарушать эстетики, резервуар часто устанавливают на чердаке. В таком случае изделие нужно утеплить.

Минусы

Гравитационная система имеет ряд недостатков:

1. Длина контура не может превышать 30 м.
2. Тепло распределяется неравномерно, дальние от котла радиаторы холоднее ближних.
3. Из-за существенного перепада температур на «подаче» и «обратке» отопитель испытывает высокие нагрузки.
4. Нужны трубы большого диаметра, что приводит к удорожанию проекта и увеличению объема воды.
5. Через открытый расширительный бачок в рабочую среду поступает кислород, вызывающий коррозию металлических поверхностей и завоздушивание контура.
6. Невозможна эксплуатация прибора в режиме малой производительности, что требуется в межсезонье.

Выбираем оборудование для отопления частного дома

В местах где бывают перебои с поставками основного вида топлива, рекомендуется устанавливать универсальные котлы отопления.

На рынке представлен огромный ассортимент котлов. Появились даже гибридные котлы, способные работать, например, как на газе, так и дровах. Так, выбор зависит сугубо от ваших предпочтений и нужд. Конечно, более дорогими будут котлы с полным набором автоматики и гибриды. Первые с лихвой окупятся своим высоким КПД, а вторые – универсальностью.

Нельзя посоветовать конкретную модель, так как разные приборы имеют различную мощность. Выбирайте тот аппарат, который максимально подойдет для ваших условий, однако старайтесь подбирать котел так, чтобы его эксплуатация не была затратной. Если пользуетесь дровами, то лучше выбрать модель на дровах. Если подведен газ, то используйте газовую модель.