Водяное отопление частного дома своими руками

Создание отопительной системы любого помещения начинается с создания его проекта. Такой подход позволяет предусмотреть все особенности проведения работ и значительно сэкономить средства владельца. 

Какую систему все-таки выбрать?

Как видите, существует несколько вариантов организации отопления в частном доме. Разобраться в них самостоятельно можно, однако помощь специалистов, знающих нюансы каждой системы отопления, не помешает. Качественный монтаж отопительного оборудования, грамотный запуск и проведение своевременного технического обслуживания позволит долго работать системе отопления частного дома на радость его владельцам.

Какую систему все-таки выбрать?
Какую систему все-таки выбрать?

Похожие записи: Какую систему отопления лучше выбрать для двухэтажного дома? Какая система отопления частного дома лучше: водяная, воздушная или электрическая? Подходит ли лучевая система отопления для обогрева одноэтажного дома

Какую систему все-таки выбрать?

Проектирование отопительной системы загородного дома

Схема системы отопления двухэтажного загородного дома (коттеджа) на основе печи-камина.

Заключительное проектирование предполагает разработку рабочего проекта системы отопления частного дома. Составление проекта выполняется в следующем порядке:

  • проектирование трасс трубопроводов;
  • размещают распределительные узлы: коллекторы, запорную арматуру, сервоприводы контуров, регулирующие термоголовки на радиаторы;
  • выполнение гидравлического расчета системы для исключения перепадов температуры в помещениях во время эксплуатации, возникновения аварийных ситуаций вследствие перепадов давления в системе отопления;
  • подбор производителей отопительного оборудования;
  • составление спецификации, в которой указывается стоимость оборудования и комплектующих, применяемых для монтажа системы;
  • определение стоимости монтажных работ;
  • оформление составленного проекта, соответствующее действующим требованиям контролирующих органов и СНиП;
  • согласование составленной документации с государственными контролирующими органами.

Рабочий проект системы отопления загородного дома состоит из пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка должна включать:

  • описание цели и назначения выполненных проектных работ;
  • таблицу исходных данных;
  • теплопотери и температурные режимы;
  • технологическое решение;
  • список используемого оборудования;
  • перечень технико-экономических показателей системы отопления;
  • эксплуатационные условия;
  • требования безопасности.

Графическая часть должна включать следующие материалы:

  • схемы расположения отопительного оборудования и приборов, прокладки коммуникаций на каждом этаже с указанием зон обслуживания и диаметра труб;
  • аксонометрические схемы теплых полов и системы радиаторов;
  • основные узлы отопительной системы;
  • указания к выполнению монтажных работ;
  • спецификацию используемого оборудования и материалов.

Современные автономные системы отопления позволят создать наиболее комфортные условия для людей, проживающих в загородном доме. Проектирование, выполненное квалифицированными специалистами, обеспечит уверенность в надежности, долговечности и экономической эффективности отопления своего жилища.

Тупиковая и попутная разводка

Для двухтрубной конфигурации можно проектировать тупиковую и попутную схему.

Тупиковая схема движения теплоносителя

Попутная схема движения или петля Тихельмана

Попутная конфигурация подразумевает перемещение воды по обратному и подающему контуру в одном направлении. В обозначенной схеме циркуляционные кольца характеризуются равной длиной, и до всех радиаторов доходит одинаковое количество тепла. Попутная разводка на практике в основном используется в крупных производственных помещениях. Равномерный прогрев приборов – ключевое достоинство конструкции. Низкая распространенность схемы в жилых помещениях обусловлена следующими недостатками:

  • большой расход строительного материала и сложный монтаж по сравнению с тупиковой конструкцией;

  • необходимость применения труб большого диаметра.

Для жилых зданий чаще используют тупиковую разводку, при которой вода перемещается по подающему контуру в противоположном направлении относительно потока обратной магистрали.

Для конструкции характерна разная протяженность циркуляционных колец. Получить одинаковое гидравлическое сопротивление помогает деление протяженной магистрали на несколько отдельных контуров. Балансировка тупиковой разводки осуществляется путем установки ручных или автоматических вентилей, постепенного уменьшения сечения труб от котла к радиатору. Для реализации схемы требуется небольшое количество строительных материалов.

Тупиковое движение теплоносителя подходит для простой и многоуровневой отопительной системы.

Лучевая система

Коллекторная (лучевая) схема отопления – самая продвинутая и современная по теплоэффективности. В ней к каждому из радиаторов подходит пара труб от двух общих для этажа коллекторов, которые сами подключены к котельному оборудованию. Регулировка температуры при данной разводке более гибкая. Плюс к коллекторам допустимо подключить не только батареи, но и «теплый пол».

Читайте также:  11 полезных подсказок по обустройству летней кухни

Среди достоинств такой системы отопления частного дома следует отметить:

  • Удобную и гибкую регулировку;

  • Высокую эффективность распределения тепловой энергии;

  • Возможность замены отдельных элементов без отключения обогрева в целом.

Лучевая схема — идеальное распределение тепла

Это шифер при необходимости относительно легко можно заменить другим кровельным материалом. Схема прокладки отопительных труб более мудрена, изменить ее впоследствии не так-то просто. Даже жесткие размеры листа ондулина не так страшны, обрезков выходит много, но это всего лишь незначительное увеличение сметы кровли. С отопительными трубопроводами, тем более под лучевую разводку, все гораздо сложнее.

Как сделать отопление в частном доме и не допустить типичных ошибок во время монтажа

Нельзя сказать, что всего пять ошибок можно допустить, монтируя систему отопления в доме. Но мы поговорим о наиболее значимых из них, наличие которых приведет к печальным последствиям. Вот эти ошибки.

  • Ошибка при выборе источника тепла.

  • Неправильная обвязка теплогенератора.

  • Изначально неправильная система отопления.

  • Некачественный монтаж труб и арматуры.

  • Ошибки при монтаже и подключении отопительных приборов.

Типичная ошибка – выбор котла недостаточной мощности. Как правило, такую промашку можно совершить тогда, когда он предусматривается не только для отопления, но и для подготовки воды для ГВС. При установке котла с недостаточной мощностью теплогенератор не сможет нормально функционировать, и вода не будет достаточной температуры ни в батареях, ни в кранах.

Обвязка котла не только выполняет свои непосредственные функции, но и является элементом безопасности. Так, насос устанавливают, как правило, на обратном трубопроводе перед теплогенератором и на байпасной линии. Вал насоса должен быть в горизонтальном положении. Другой ошибкой является монтаж крана между котлом и группой безопасности, что категорически воспрещается.

Важно. При подключении твердотопливного котла нельзя ставить насос перед трехходовым клапаном, а только после него (по ходу теплоносителя).

Сделать расчет размеров расширительного бачка можно исходя из общего объема теплоносителя (как правило, это 10% от него). В открытой схеме бак монтируется в верхней точке, в закрытой – перед насосом на обратке. Между ними устанавливается грязевик, при этом он должен находиться в горизонтальном положении с пробкой, направленной вниз. Настенный котел подключается к трубам американками.

Недочеты при выборе системы отопления для частного дома приводят к ненужным финансовым затратам – сначала вы переплачиваете за материалы и установку, а затем платите, чтобы систему привели в рабочее состояние. Чаще всего ошибаются при выборе и монтаже однотрубных систем: вешают более 5 батарей на одну ветвь, плохо соединяют участки, неправильно выбирают угол и арматуру.

Устройство двухтрубной системы

Монтируя своими руками в частном доме водяное отопление от настенного котла, выбирают чаще двухтрубную ОС с подающим и обратным каналом. Она сложнее и устроена так, что каждый радиаторный элемент питается независимо от остальных, т. е. параллельно.

Двухтрубная схема потребует большего числа материалов, арматуры. Из-за этого она более дорогая, но эффективнее.

Преимущество такой схемы в ремонтопригодности: можно без проблем заменить или отремонтировать каждый элемент, не тронув всю остальную отопительную линию. Температура каждого нагревательного элемента практически постоянна, что позволяет значительно экономить топливо независимо от его вида.

На заметку!

Все схемы водяного отопления в частном доме от газовых котлов, сделанные своими руками, основываются на двухтрубном принципе.

Отличается водяное отопление (по сравнению с печным) возможностью вынести котельное оборудование за пределы жилья. Это значительно облегчает процесс обогрева, но обойдется немного дороже.

Расчет системы отопления

В статье про выбор котла мы уже сравнивали разные виды топлива по стоимости и рассчитывали минимальную мощность котла по площади дома. Но затраты на установку и эксплуатацию зависят не только от размеров отапливаемого помещения.

Читайте также:  Как расположить гараж на участке? типы строений и дизайн

От чего зависит стоимость отопления, легко понять, если рассматривать дом как теплый периметр, через который уходит тепло. Внешние стены дома, крыша и пол пропускают часть тепловой энергии, которая вырабатывается внутри. Тепло может уходить через щели в стенах, плохо настроенные окна и через сами стены, крышу и пол, если они плохо утеплены. Чем меньше таких источников потери тепла, тем меньше мощности нужно для отопления дома. Проще говоря, система отопления должна успевать вырабатывать тепло быстрее, чем это тепло уходит за периметр дома.

Калькулятор для расчета системы отопления может дать только примерную усредненную оценку мощности системы отопления со стандартными коэффициентами, которые закладываются в формулу и не могут гарантировать точности вычислений. Фактические теплопотери зависят от технологии строительства, конкретных материалов, качества выполненных работ и многих других параметров.

Я попробовал посчитать теплопотери в одном из таких калькуляторов. Для примера я проверил только стены — окна, пол и крышу нужно считать отдельно. Для самого простого расчета нужно выбрать город для определения температуры зимой по справочнику, желаемую температуру внутри, материал и толщину стен.

/dom/ Я переехал из хрущевки в частный дом

При расчете я указал, что дом в Московской области и хочу +22 °C зимой. Мой дом из бревна диаметром 300 мм, то есть толщина стены в разных местах меняется. Поэтому при расчете указал 250 мм.

Результат расчета — 0,03 кВт⋅ч теплопотерь с 1 м² площади стены каждый час самого холодного дня зимы. Если умножить примерную площадь стен на 24 часа, то по местным тарифам на электричество без учета КПД стоимость обогрева дома в течение самого холодного дня — больше 1000 Р, если верить калькулятору. И это я посчитал только стены без пола и крыши. В реальности я плачу в разы меньше.

Калькулятор не ошибся, он просто посчитал все по данным из справочников. Хоть я и указал, что у меня стены из сосны, бревно может отличаться и по-разному проводить тепло.

Расход тепла на вентиляцию — еще один источник теплопотерь. При оборудовании отопления нужно также проектировать и монтировать систему вентиляции, которая обеспечит приток свежего воздуха снаружи дома. Но в обмен на свежий воздух дом отдает уже нагретый, то есть охлаждается. Для расчета таких теплопотерь есть нормы, которые вычисляются по справочным таблицам. Это тоже лучше доверить специалисту.

Калькулятор выглядит очень сложным, но вводить данных нужно не очень много — остальное вычисляется автоматически и выводится для справки

Схемы подключения

На подключение радиаторов в каждой комнате дома уходит куча времени. Лучше, если это время будет проведено за карандашом и бумагой, а не с сопутствующей порчей материалов и трудовых ресурсов. Схема прокладки труб и их соединений должна быть досконально продумана.

Разные типы подключений имеют отличия в распределении итоговой мощности. Наиболее классическая схема — двухтрубная. При правильно подобранной скорости циркуляции обеспечивает равномерный нагрев каждого радиатора в системе и допускает возможность индивидуальной регулировки.

Однотрубная схема подключения — это, скорее, способ локальной группировки радиаторов. Например, три радиатора одной комнаты могут быть последовательно связаны трубой с установкой общего терморегулятора и запорной арматуры. Но как общий случай такое подключение невозможно.

1 — котел отопления; 2 — группа безопасности; 3 — радиаторы с диагональным подключением; 4 — кран Маевского; 5 — расширительный бак мембранного типа; 6 — вентиль для слива и наполнения системы; 7 — насос

Ленинградка — отдельная разновидность однотрубной системы, в которой радиаторы подключены через закорачивающий кран. Она допускает возможность регулирования, пусть и не такую гибкую, как при двухтрубной системе — при смене теплового режима придётся перенастраивать регуляторы по всей длине крыла.

Выбор схемы разводки осуществляется всегда с учётом особенностей планирования помещения. Например, при большом удалении котельной от жилых помещений радиаторы запитывают кольцом Тихельмана — аналогом двухтрубной системы, хорошо организующей магистральные и разводящие трубопроводы. Максимальной функциональностью и удобством настройки обладает система отопления построенная «звездой» с использованием коллекторной группы. Однако этот вариант требует значительных начальных вложений.

Воздушная

Такую систему можно вмонтировать исключительно на этапе возведения постройки. Она не подходит для готового частного дома. Это объясняется необходимостью встройки металлических, пластиковых или текстильных воздуховодов, через которые выдувается горячий воздух, нагретый теплогенератором.

Читайте также:  Как использовать балконное пространство, идеи

В помещение теплый поток поступает из-под потолка и вытесняет холодный воздух, который, в свою очередь, по воздуховодам возвращается к теплогенератору.

Воздушная

Проектирование отопления по методу воздушного обогрева позволяет монтировать систему для внешнего забора чистого воздуха, который подмешивается к потоку. Циркуляция может достигаться гравитационным или принудительным способом.

Естественный воздухообмен происходит за счет разницы температур, а принудительный осуществляется при помощи специального вентиляционного оборудования. Теплогенератор может сжигать дизельное топливо, природный газ (магистральный или баллонный) и керосин. Продукты сгорания выводятся через дымоход.

Подключение котла

Следует отметить, что обвязка газовых, дизельных и электрических теплогенераторов практически одинакова. Тут надо учитывать, что подавляющее большинство настенных котлов оборудовано встроенным циркуляционным насосом, а многие модели – и расширительным баком. Для начала рассмотрим схему подключения простого газового или дизельного агрегата:

На рисунке изображена схема закрытой системы с мембранным расширительным баком и принудительной циркуляцией. Этот способ обвязки встречается наиболее часто. Насос с байпасной линией и грязевиком находится на обратной магистрали, там же стоит расширительная емкость. Давление контролируется с помощью манометров, удаление воздуха из котлового контура происходит через автоматический воздухоотводчик.

Примечание. Обвязка электрического котла, не укомплектованного насосом, осуществляется по такому же принципу.

Когда теплогенератор снабжен собственным насосом, а также контуром для подогрева воды на нужды ГВС, разводка труб и монтаж элементов выглядит следующим образом:

Здесь показан настенный котел с принудительным нагнетанием воздуха в закрытую камеру сгорания. Для удаления дымовых газов служит двустенный коаксиальный газоход, выведенный на улицу горизонтально сквозь стену. Если топка агрегата – открытая, то нужен традиционный дымоход с хорошей естественной тягой. Как правильно установить дымоходную трубу из сэндвич – модулей, изображено на рисунке:

В загородных домах большой площади нередко приходится состыковывать котел с несколькими контурами отопления – радиаторным, теплыми полами и бойлером косвенного нагрева для нужд ГВС. В такой ситуации оптимальным решением будет задействовать гидравлический разделитель. Он позволит организовать независимую циркуляцию теплоносителя в котловом контуре и одновременно послужит распределительной гребенкой для остальных ветвей. Тогда принципиальная схема отопления двухэтажного дома будет иметь такой вид:

По этой схеме на каждом контуре отопления предусмотрен собственный насос, благодаря чему он работает независимо от остальных. Поскольку к теплым полам следует подавать теплоноситель с температурой не более 45 °С, на этих ветвях задействованы трехходовые клапаны. Они подмешивают горячую воду из основной магистрали тогда, когда снижается температура теплоносителя в контурах теплых полов.

С теплогенераторами на твердом топливе дело обстоит сложнее. Их обвязка должна учитывать 2 момента:

  • возможный перегрев из-за инертности агрегата, дрова никак не удастся потушить быстро;
  • образование конденсата при поступлении в котоловой бак холодной воды из сети.

Чтобы избежать перегрева и возможного закипания, циркуляционный насос всегда ставится на обратке, а на подаче сразу за теплогенератором должна стоять группа безопасности. Она состоит из трех элементов: манометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана. Наличие последнего имеет решающее значение, именно клапан сбросит лишнее давление при перегреве теплоносителя. Если вы решили организовать отопление дома дровами, то нижеприведенная схема обвязки обязательна для исполнения:

Здесь же байпас и трехходовой клапан защищают топку агрегата от выпадения конденсата. Клапан не пропустит в малый контур воду из системы, пока температура в нем не достигнет 55 °С. Подробную информацию по этому вопросу можно получить, просмотрев видео:

Совет. Твердотопливные котлы в силу особенностей эксплуатации рекомендуется использовать совместно с буферной емкостью – теплоаккумулятором, как это изображено на схеме:

Многие домовладельцы ставят в помещении топочной два разных источника тепла. Их надо правильно обвязать и подключить к системе. На этот случай мы предлагаем 2 схемы, одна из них – для твердотопливного и электрического котла, совместно работающих с радиаторным отоплением.

Вторая схема объединяет газовый и дровяной теплогенератор, подающие тепло на обогрев дома и приготовление воды для ГВС: