Как сделать водяное отопление в частном доме?

Электроотопление – обогрев дома, квартиры, производственного помещения при помощи отопительных электроприборов. Характеризующийся большим многообразием применяемого оборудования данный недорогой вид отопления приобрел в последнее время большую популярность среди владельцев частных домов, квартир.

Подробный обзор

Как сделать отопление дома своими руками?

Какие же параметры нужно учитывать при проектировании и монтаже системы отопления, и можно ли все это сделать самостоятельно, не прибегая к услугам дорогостоящих специалистов? Об этом и пойдет речь далее.

Для тех, кто никогда не сталкивался с вопросами проектирования систем отопления и выбора нужного оборудования, будет сложно правильно подобрать отдельные ее компоненты. Дело в том, что система отопления не продается в комплекте – ее нужно собирать из разных элементов, которые должны без проблем совмещаться между собой. Среди основных составляющих системы отопления в первую очередь выбирается котел, а также трубы и радиаторы. Немаловажно подобрать теплоноситель и его количество в системе. А теперь обо всех составляющих более конкретно.

Принцип работы

Источником тепловой энергии является котел, генерирующий пар. По мере нагревания этот пар начинает поступать в трубы, а затем превращаться в конденсат, который оседает на стенках отопительных приборов. Такой процесс приводит к выделению тепла, которого вполне хватает для обогрева окружающего пространства. Подобный способ отопления гарантирует высочайшую производительность, так как при конденсации одного килограмма пара выделяется больше 2400 кДж теплового потенциала, а при нагревании теплоносителя до 50 градусов только 110 кДж.

Движение пара по обогревательной системе осуществляется с помощью РОУ (редукционно-охладительной установки) или паровой турбины. При проникновении в отопительные приборы разогретый пар переходит в конденсирующее состояние и в жидком виде возвращается обратно. Таким образом, цикл замыкается, и процесс циркуляции повторяется.

В замкнутых установках между местом появления пара и местом его выхода выдерживается определенное давление. Его должно хватать для вытекания теплоносителя. Резервуар, собирающий пар, располагается на несколько уровней ниже отопительного прибора.

Для сравнения, в котлах открытого типа жидкость скапливается в специальных емкостях, а затем перекачивается в генератор с помощью насоса. Чтобы предотвратить сбои и другие непредвиденные обстоятельства при использовании установки, лучше отказаться от несертифицированных систем и покупать только проверенное оборудование. От этого зависит не только долговечность котла, но и его надежность и безопасность.

В настоящее время задействуется два типа разводки трубопровода:

  1. 1. Однотрубный.
  2. 2. Двухтрубный.

Первый вариант подразумевает циркуляцию пара по одной трубе, а второй — по двух. В последнем случае по одной трубе двигается пар, а по второй — конденсат. При обустройстве парового отопления дома такой вариант очень востребованный, так как он позволяет регулировать температуру нагревания с помощью специальных вентилей. Чтобы провести аналогичное действие в однотрубном варианте, придется уменьшить мощность работы котла или вообще отключить отопление. В холодную пору такой подход может привести к недостаточному обогреву пространства.

Рассчитываем параметры системы

Перед тем как строить чертежи отопления частного дома, нам необходимо определиться, какой будет мощность проектируемой нами системы. Заложим больше нужного – возрастут затраты, заложим меньше – в зимний период (а в некоторых регионах РФ температура зимний период может понижаться до -30 – 40 градусов, а то и еще посильнее) обогрев просто не будет справляться с поставленными задачами.

Дабы подобрать оптимальную мощность отопительной системы, необходимо выполнить кое-какие вычисления:

  • На начальной стадии определяем потери тепла здания. Они зависят от площади дома, материала, стен, количества окон, качества остекления и т.д. Опытные теплотехники учитывают все эти величины в достаточно сложных формулах, но нам подойдет и такая программа как калькулятор отопления частного дома.
  • Внеся в калькулятор данные, мы должны взять величину в диапазоне от 50 до 150 Вт/м2.
  • Взятую цифру умножаем на площадь нашего дома и прибавляем приблизительно 20% — так мы узнаем нужную мощность отопительного устройства (котла либо печи).
  • Потом определяем, сколько радиаторов нам будет необходимо для каждой комнаты. Несложнее всего это сделать, просчитав удельную теплоотдачу: на обгорев 1 кубометра внутреннего пространства требуется 41 Вт тепла, соответственно, нам достаточно площадь комнаты на ее высоту и на данный коэффициент.

Обратите внимание! Центральное отопление в частном доме может применять самые различные батареи, отличающиеся по теплоотдаче. Вот из-за чего количество радиаторных панелей либо секций (для сборных конструкций) необходимо определять исходя из теплотехнических черт конкретной модели.

Также, нам смогут пригодиться расчеты объема теплоносителя (для подбора расширительного бака соответствующей емкости), и гидравлического сопротивления трубопроводов. Все эти вычисления кроме этого комфортно создавать посредством программ-калькуляторов.

Что такое воздушное отопление частного дома своими руками

Система воздушного отопления для частного дома предполагает применение воздуха как основного источника тепла. При этом потоки под воздействием вращения вентилятора подаются к теплообменнику. Воздух прогревается, а затем раздается по воздуховодам. Подобная конструкция объединяет в себе кондиционирование, отопление и вентиляцию.

Читайте также:  Двухтрубная система отопления частного дома: виды, расчет, монтаж

Так работает конструкция с вентилируемой системой

Создавать проект воздушного отопления нужно на этапе возведения постройки. Для планировки выполняют следующие действия:

  • рассчитывают тепловые потери;
  • определяют необходимую мощность агрегата воздушного обогрева;
  • выбирают нагревательную конструкцию и планируют размещение вентиляционных шахт;
  • рассчитывают показатели аэродинамического сопротивления для определения потерь напора и окончательного выбора установки.

Полезная информация! Перемещение воздуха происходит за счет вентилятора воздухонагревателя. Часто монтируются вентиляционные решетки, через которые изменяется скорость, расход и направление воздушных масс.

Как функционирует система

В процессе монтажа воздушного отопления частного дома своими руками применяются два основных способа. Раньше в жилых зданиях использовались конструкции по аналогии с водяным отоплением. В данном случае в качестве теплоносителя применялся воздух. И нагретые металлические воздуховоды раздавали теплый воздух по комнатам.

Перемещение потоков горячего и холодного воздуха

Сейчас чаще применяется прямой нагрев, когда используются теплогенераторы (рекуператоры). Воздух с улицы нагревается в специальной смесительной камере от отработанного воздуха помещения, дополнительно подогреваясь ТЭНами (в сильные морозы просто необходимо) и по каналам перемещается в комнаты. Такой подход обеспечивает лучший КПД. Такая технология стала особенно востребованной благодаря объединению с установками кондиционирования и вентиляционными агрегатами.

Принцип работы рекуператора

Статья по теме:

Рекуператор для частного дома. Что это за устройство? Как оно работает? В чем его преимущества? Сложно ли выполнить самостоятельный монтаж? На эти и другие вопросы мы ответим в специальной публикации. Читайте!

Перед тем, как приступить к монтажу воздушного отопления загородного дома, нужно разобраться с его устройством. Основной элемент – это теплогенератор, включающий:

  • горелку, которая бывает дизельной, газовой или комбинированной. Иногда используются агрегаты на пеллетном топливе;
  • электрические приборы подходят для прогрева по месту;
  • камера сгорания с теплообменником. В ней осуществляется нагрев воздуха от дымовых газов. Система воздуховодов включает жестяные короба, вентиляторы и трубы с решетками;
  •  в современных конструкциях присутствует механизм автоматического регулирования основных параметров.

Теплогенератор в котельной

Полезная информация! С помощью современной воздушной отопительной конструкции можно обеспечить регулировку температуры по месту. При этом применяются локальные агрегаты в отдельных помещениях.

Положительные и отрицательные качества такого оборудования

Воздушное отопление частного дома своими руками имеет свои достоинства и недочеты. К плюсам можно отнести.

  • высокую производительность;
  • отсутствие радиаторов и трубопроводов;
  • наличие современных автоматизированных систем контроля параметров;
  • возможность мгновенно нагреть помещение.

Стоит знать и о таких минусах:

  • установка системы возможна только на этапе строительства здания;
  • потребляет значительное количество электроэнергии;
  • после запуска не может усовершенствоваться.

Работа агрегата в двухэтажном здании

Полезная информация! Правильно направить воздушные массы помогут специальные вентиляторы. Установка такого приспособления выполняется под очагами.

Какой котел для отопления частного дома выбрать?

К сожалению, сегодня нельзя прийти в магазин, выбрать готовую отопительную систему, принести её домой и развернуть, как тепловентилятор. Тем не менее, сегодня можно прийти в магазин, выбрать все необходимые компоненты и составляющие для своей отопительной системы и, принеся их домой, заняться их монтажом, причём совершенно самостоятельно. Но перед тем, как идти в магазин за покупками, вам следует ответить на парочку несложных вопросов:

  • чем будет отапливаться ваш дом;
  • какой теплоноситель будет использоваться в вашей системе отопления.

На современном рынке можно найти котлы, работающие на газе, о них уже шла речь немного выше, есть котлы, работающие на твёрдом топливе (дрова или уголь), имеются электрические и комбинированные котлы отопления.

Следует отметить, что каждый вид современного котла имеет свои «плюсы» и «минусы», некоторые экономичны, некоторые бесшумны, у некоторых сравнительно маленькие габариты, а какие-то проще в обслуживании и эксплуатации. Однако, любой из этих котлов, даже работающий на дровах, при запуске будет нуждаться в электричестве.

Газовые котлы отопления

Если к вашему дому подведён газопровод, то не раздумывая покупайте газовый котёл, а отопительная система в частном доме при наличии газового котла будет самый простой, не затратной и достаточно надёжной.

Котёл электрический

Электричеством можно довольно эффективно обогревать своё жильё, к тому же это очень экологически безопасно. Диапазон мощности электрических котлов, которые можно устанавливать в систему отопления частного дома варьируется от четырёх до трёх сотен КВт.

Котёл, работающий на угле

Котлы, работающие на твёрдом топливе – эффективны, однако, во время их эксплуатации нельзя забывать об их топке, которая должна пополняться как минимум один раз в сутки. При правильной эксплуатации отопительного котла, работающего на угле или дровах КПД этого устройства будет составлять все 100 процентов.

Котлы комбинированные

Как правило, комбинированные котлы показывают себя мало эффективными их коэффициент полезного действия только в самом лучшем случае составляет 90 процентов. Комбинация может быть единственной: дрова, или уголь и газ. Однако, комбинированные котлы устанавливают, особенно в тех местах, где есть перебои зимой с газом.

Что должно быть в составе водяной системы отопления?

Схема водяного отопления частного дома, она же жидкостная, предполагает использование в системе жидкого теплоносителя, который «доставляет» тепло от отопительного котла к радиаторам или теплому полу, постоянно циркулируя в системе.

Иными словами теплоноситель «бегает по кругу», нагреваясь в котле и отдавая свое тепло в отопительных приборах.

Для обеспечения работы такой системы используется множество другого оборудования, которое делает работу системы более гибкой (дифференцированный обогрев различных зон), безопасной (защита от превышения давления и утечки теплоносителя из системы), автоматизируют процесс управления отоплением дома.

Читайте также:  Инструкция по установке и эксплуатации каминной топки

Структурная схема водяной системы отопления выглядит так:

Структурная схема системы водяного отопления

Водяные системы отопления могут быть:

  • с естественной циркуляцией теплоносителя;
  • с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Системы с естественной циркуляцией теплоносителя

В системе с естественной циркуляцией теплоносителя в качестве движущей силы выступает явления разности плотности нагретой и холодной жидкости (теплоносителя) в подающей и обратной трубе соответственно.

Система с естественной циркуляцией теплоносителя

При нагревании теплоносителя в котле его плотность уменьшается, и она вытесняется вверх по вертикальной трубе, вытесняемая более плотной холодной жидкостью, возвращающейся по обратной трубе.

При этом теплоноситель проходит путь от котла по вертикальному стояку к расширительному баку открытого типа, растекается далее по горизонтальным стоякам по радиаторам отопления и возвращается в котел по обратной трубе.

В таких системах важными параметрами являются: диаметр труб (особенно центрального подающего стояка), а также их уклон.

Преимуществом такой системы можно назвать ее энергонезависимость (при использовании простого твердотопливного котла), а в списке недостатков мы назовем отсутствие возможности регулирования теплорежимов различных помещений, повышенный расход топлива, необходимость использования металлических труб большого диаметра.

Системы с принудительной циркуляцией теплоносителя

Такая система дополнена еще и циркуляционным насосом, который «в принудительном порядке» создает движущую силу, приложенную к теплоносителю.

«Принудительная» система отопления

Что должно быть в составе водяной системы отопления?

Здесь также теплоноситель, нагреваясь в котле, движется по трубам под действием насоса, направляясь к отопительным приборам.

Циркуляционный насос

К преимуществам такой системы можно отнести возможность раздельного и гибкого (дифференцированного) регулирования мощности каждого радиатора или теплого пола с помощью ручных или автоматических вентилей, что позволяет более экономично использовать энергоносители для работы котла. В такой системе можно использовать пластиковые трубы, что существенно снижает стоимость материалов и облегчает монтажные работы, а сами пластиковые трубы можно «спрятать» в стены.

Трубы пластиковые

Недостатком такой системы является только ее «энергозависимость» от наличия в доме электричества для обеспечения работы насоса. В некоторых случаях используют комбинированную систему отопления.

Какой вид отопления электричеством лучший

Какими должны быть приборы уличного освещения

Выбор наиболее экономичного электроотопления зависит от назначения, площади обогреваемого помещения:

  • В качестве электрообогрева для дома, коттеджа, площадью 100 м кв., используют водяную систему электроотопления;
  • Для обогрева квартир в высотных домах применяют более удобные и экономичные приборы воздушного отопления;
  • Для обогрева небольших жилых помещений, площадью до 10-15 м кв., используют систему теплый пол.

Конкретно целесообразность применения того или иного отопительного оборудования рассчитывается для каждого частного случая отдельно.

Как работает паровое отопление частного дома?

Принцип действия такой отопительной системы заключается в доведении температуры воды до кипения. При этом жидкость находится под давлением. Затем, полученный пар транспортируется в радиаторы, где происходит процесс теплоотдачи и образуется конденсат, который перемещается к котлу.

Принцип работы парового отопления

Конденсированная вода может возвращаться двумя способами:

Как работает паровое отопление частного дома?
  • по открытой системе, когда предусматривается наличие бака для накопления конденсата и дальнейшей подачи его в котел;
  • по закрытой системе, при которой возврат конденсата происходит посредством трубы большого диаметра самостоятельно.

Необходимо понимать, что этот способ неприемлем для частных домовладений. Он применяется исключительно на промышленных предприятиях. Также суждение о том, что паровое отопление и водяное – одно и то же, является ошибочным.

Подсоединение котла к общей системе дома

Начните с того, что подберите котел для вашей системы отопления. Их существует несколько типов. Самый распространенный вид – это газовый. Он прост в использовании, но, к сожалению, в последнее время он требует большого контроля со стороны некоторых специализированных служб.

Подсоединить котел к общей системе дома

Подсоединение котла к общей системе дома

Если возле вашего частного дома не оказалось газовой магистрали, можно установить твердотопливный котел. Это устройство достаточно простое в использовании, но от твердотопливного котла придется отказаться, если вы не найдете небольшое помещение для хранения сырья для него.

Установка такого котла достаточно проста. Что касается того, как установить газовое отопление дома, мы советуем вам рассмотреть и другие альтернативные варианты. Еще одним неплохим вариантом считается котел, который работает на электричестве. Это приспособление установить достаточно не сложно, вам потребует просто подключить его к центру электроснабжения.

Экономичное отопление частного дома — как сделать самое экономичное отопление частного дома своими руками

Какое отопление в частном доме самое экономичное?

Жители многоэтажек привыкли к дорогому централизованному отоплению, редко кто решается перейти на автономное. Владельцы частных домов имеют возможность выбрать наиболее экономичный тип отопления и смонтировать систему своими руками.

Системы отопления

Методы обогрева помещения различаются по виду теплоносителя, используемого для отдачи тепла. Основными типами обогрева считаются следующие:

  • водяное
  • воздушное.
  • электрическое

Также стоит упомянуть об обогреве открытым огнем. Для частного дома может быть актуален камин, который можно сложить своими руками, но его нельзя рассматривать в качестве единственного источника обогрева, так как тепло будет только в непосредственной близости от огня.

Для нагревания применяют различные виды топлива: газ, жидкое и твердое топливо, электрическую энергию. Выбор зависит от вида системы отопления, которая своими руками будет организована в частном доме.

Читайте также:  Печи – камины для дачи. Плюсы и минусы

Для экономии средств на обогрев помещения используют различные методы, к самому эффективному можно отнести применение дешевого источника тепла, таким является газ. Хорошие результаты в сохранении средств дает устройство системы «умный дом».

Можно установить систему с погодными датчиками, они будут анализировать внешнюю температуру и менять производимую тепловую мощность котла. Так можно сохранить 6-8% расходов на топливо.

Отдельно стоит остановиться на окупаемости системы обогрева. Для этого затраты на ее устройство своими руками нужно разделить на экономию в ежемесячных расходах. Если показатель окупаемости меньше чем 36 месяцев, то имеет смысл устанавливать такую систему.

Водяное отопление

Такой способ отопления представляет собой единую систему, по которой движется горячая вода. В роли нагревателя используется котел, от которого по всему зданию расходятся трубы. По ним проходит нагретая вода, которая отдает тепло. После этого она опять попадает в котел, где происходит нагрев.

В качестве топлива используются различные природные материалы. Самым популярным является газ, это самое дешевое топливо в стране. Помните, что такие котлы нуждаются в регулярном обслуживании. Если к частному дому не подведен газ, используют твердые горючие материалы: уголь, дрова, паллеты. Их преимущество в автономности – владельцы дома не зависят от поступления энергоносителя извне. Но для хранения необходимо оборудовать сухое помещение.

После газовых котлов самыми популярными считаются электрические. Их мощность зависит от размеров дома. При выборе котла такого вида ориентируйтесь на данные из таблицы:

Площадь дома, м2

Мощность оборудования, кВт

60-200

до 25

200-300

25-35

300-600

35-60

600-1200

60-100

Эта система отопления может быть основана не только на воде, но и на антифризе. В нее включают различные сопутствующие элементы: расширительный бачок для сбора лишней воды, терморегуляторы. Иногда систему оснащают насосом, который обеспечивает принудительное обращение жидкости.

Воздушное отопление

Систему обогрева такого типа можно организовать своими руками только на этапе строительства частного дома. Ее действие основано на свойствах воздуха опускаться или подниматься в зависимости от температуры нагрева. Процесс выглядит так:

  • теплогенератор греет воздух
  • теплый воздух по воздуховодам поднимается в помещение и выходит в самом верху комнаты
  • прохладный воздух вытесняется в воздуховоды, ведущие к генератору

Генератор тепла, как и котел, может работать на различных видах топлива. Если выбор пал на газ, можно использовать как магистральный, так и газ из баллонов. Недостаток такого типа системы обогрева состоит в том, что при проветривании нарушается циркуляция теплого и прохладного воздуха. На ее восстановление может понадобиться некоторое время. Это не очень удобно, так как проветривание – залог здорового микроклимата в помещении.

Расчет диаметра труб для отопления частного дома по формулам

Стоит отметить, что точный расчет диаметра трубы из полипропилена для отопления не имеет практического смысла, так как выбирать приходится из стандартизированного ряда типоразмеров в 20, 25, 32 и 40 мм.

Если все же стоит задача, как рассчитать диаметр труб отопления с наибольшей точностью, можно воспользоваться одной из нескольких формул.

К примеру, определить размер труб можно по следующему уравнению:

D = √ (354 · (086 · Q / ∆t) / V), где

  • V – скорость потока теплоносителя в контуре (м/с);
  • Q – количество подаваемой по трубопроводу тепловой энергии для обогрева помещений (кВт);
  • ∆t — разница между температурными параметрами подающей и обратной ветвей (С);
  • D – диаметр ПП-трубы (мм).

Подставив в формулу числовые значения скорости 0,5 м/с, разницы температур 20 °С и тепловой мощности 10 кВт получим числовое выражение: D = √ (354· (0,86 · 10/20) /0,5) = √304,44 = 17,45 мм

Данный показатель соответствует наружному диаметру ПП-трубы в 20 или 25 мм.

Чтобы более точно определить диаметр полипропиленовых труб, можно воспользоваться формулой расчета тепловой мощности из ряда показателей, которые аналогичны приведенным выше для ввода данных в онлайн-калькулятор. Однако вряд ли такие операции имеют практический смысл при выборе трубного диаметра из двух типоразмеров в 20 и 25 мм.

Для снижения гидравлических потерь предпочтительно использовать трубопровод большего размера. Если теплоотдача слишком велика или наоборот недостаточна, всегда можно изменить температуру теплоносителя и скорость вращения рабочего колеса циркуляционного электронасоса. Обычно стандартной аппарат имеет трехступенчатую регулировку числа оборотов вала электродвигателя.

Рис. 12 Варианты подключения радиаторов производя отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками

Монтируя отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками пользователю приходится решать задачу, каким диаметром прокладывать отопительный трубопровод. Ответ на вопрос, как правильно выбрать размер ПП-труб, можно найти в онлайн калькуляторах или таблицах, рассчитать диаметр при помощи формул или воспользоваться рекомендациями специалистов, проводивших монтаж аналогичных систем.

Что входит в отопительную систему?

Система отопления в частном доме включает следующее:

  • котел;
  • расширительный бак;
  • трубы;
  • насос;
  • фитинги;
  • запорную арматуру;
  • батареи.

Основное оборудование размещается в котельной. Исключением являются электрические котлы, которые могут устанавливаться где угодно. Но отдельное помещение всегда удобней иметь, поскольку в нем приходится выполнять различные профилактические работы, например, чистку фильтра или замену теплоносителя. Может возникнуть потребность в резервном котле на твердом топливе или дополнительном бойлере для подогрева бытовой воды. В этом случае отдельное помещение котельной будет в самый раз.