Виды систем отопления, классификация, плюсы, минусы

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ Facebook Twitter Ok Google+ Pinterest Vk

Как устроить отопление частного дома своими руками: схемы различных вариантов

Уже на этапе проектирования, будущие владельцы должны определиться с выбором типа системы отопления для загородного дома, призванной согревать теплом домочадцев на протяжении многих лет. Он зависит от многих важных обстоятельств. Главными из них являются: наличие инженерных коммуникаций, подведенных к строительной площадке, стоимости того или иного ресурса в конкретной местности. По типу расположения источников тепла в помещении, все варианты можно разделить на:

  • точечные: печи, калориферы, газовые и электрические нагреватели;
  • распределенные: жидкостные радиаторы, связанные трубами.

Выбор места установки насоса

Мнения по данному вопросу прямо противоположные. Большинство уверено в том, что единственно правильное решение – на входе бытового котла, на так называемой линии «обратки». Хотя сторонники монтажа циркуляционного насоса на выходе агрегата утверждают, что расположение устройства на подаче делает отопление более эффективным. Кто же прав?

Выбор места установки насоса

С точки зрения законов физики (есть такая дисциплина – гидравлика) это непринципиально. В любом случае крыльчатка будет «прокачивать» теплоноситель через насос, то есть обеспечивать перемещение жидкости по замкнутому контуру. Но с учетом особенностей работы бытового котла, его «реакции» на нештатные ситуации, возникающие в отопительной системе, циркуляционный насос следует устанавливать только на «обратке», то есть на входе агрегата.

Почему? Циркуляционный насос предназначен для работы с жидкими средами. В случае аварийной ситуации теплоноситель может закипать, и на выходе котла образуется пар, который и станет поступать в отопительную систему. Насос перестанет выполнять свою функцию, так как крыльчатка не в состоянии перекачивать газообразные среды. Как результат – циркуляция в контуре прекратится, что приведет к еще большему повышению температуры в теплообменнике. Далее (если автоматика не сработала) – взрыв котла. А вот если насос установлен на обратной нитке, то риск того, что пар «доберется» до него, сводится к нулю.

Выбор места установки насоса

Вывод – с точки зрения безопасной эксплуатации котельного оборудования циркуляционный насос устанавливать следует только на «обратке», то есть на трубе, соединенной с входным патрубком агрегата. Даже если теплогенератор самой последней модели, с совершеннейшей автоматикой, надеяться лишь на нее нецелесообразно. А вдруг откажет? Ведь никто не станет спорить, что надежностью в 100% не отличается ни одно из технических средств.

Виды систем отопления частного дома

Перед тем как выбрать систему отопления частного дома, необходимо найти ответы на ряд вопросов. Нужно учесть параметры дома, этажность, общую площадь и размеры каждой из отопляемых комнат, определить, где будет стоять котёл, какой агрегат установить, какой теплоноситель. Все элементы отопительной системы доступны в строительном супермаркете, однако, собирать их придётся самостоятельно.

Виды систем отопления частного дома
Виды систем отопления частного дома

Сегодня активно используется два вида систем отопления: открытая и закрытая. Открытая или гравитационная состоит из таких элементов:

Виды систем отопления частного дома
Виды систем отопления частного дома
  • котёл, где нагревается теплоноситель;
  • расширительный бак;
  • радиаторы;
  • трубы отопления.
Виды систем отопления частного дома
Виды систем отопления частного дома

Основную роль в открытых системах выполняет сила тяжести, под воздействием которой нагретый теплоноситель из котла растекается по батареям. Основным преимуществом данного варианта является его энергонезависимость. Что касается недостатков, то их больше: система прогревается медленно, теплоноситель постоянно испаряется из расширительного бака, при этом последний обязательно должен находиться в самой высокой точке системы.

Виды систем отопления частного дома
Виды систем отопления частного дома

Закрытая система отопления предусматривает установку расширительного бака закрытого типа и циркуляционного насоса. Такой вариант более практичен, так как можно дополнительно сделать «тёплый пол», в доме всегда тепло и уютно, элементы системы располагаются произвольно, нет необходимости высчитывать и соблюдать уклон труб при выполнении монтажных работ.

Виды систем отопления частного дома
Виды систем отопления частного дома

Классификация полипропиленовых рукавов

В зависимости от условий использования в соответствии с ГОСТ (ISO 10508) трубы из полипропилена для отопления частного дома или другого объекта насчитывают 5 классов. Третья группа длинномерных элементов практически не применяется при устройстве тепловых контуров зданий.

Фрагмент отопления из ПП труб

Полимерные рукава классифицируются в зависимости от рабочей температуры и давления теплоносителя:

Классификация полипропиленовых рукавов
  • 1 класс — используются при устройстве водопроводных сетей с водой, нагретой до 60 °C и давлением 0,4 МПа;
  • 2 класс — применяется при монтаже водопроводных систем, выдерживающих 0,6 МПа и способных перемещать теплоноситель до 70 °C;
  • 4 класс — используется при установке низкотемпературных радиаторов и напольного отопления до 70 °C и 0,8 МПа;
  • 5 класс — применяется во время монтажа высокотемпературных радиаторов с термостойкостью до 90 °C и 1,0 МПа.

Редко использующийся 3-й класс выпускается производителями для установки низкотемпературных радиаторов и устройства напольных отопительных систем до 50 °C.

Читайте также:  Как самостоятельно организовать отопление теплицы

Максимальная температура для первой и второй группы может составлять 95 °C, для третьей категории — 65 °C, а для 4 и 5 вида — 100 °C. При таких значениях допускается работа коммуникаций в течение максимум 100 часов за весь период эксплуатации.

Однотрубные схемы

Проще всего выполнить расчеты и сборку системы отопления с однотрубной схемой прокладки трубопроводов для теплоносителя. Нагретая вода в ней последовательно проходит от котла через все батареи в доме, начиная с первой и заканчивая последней в цепочке. При этом тепла каждому последующему радиатору достается все меньше и меньше.

Основных плюсов у такой разводки отопления в частном доме четыре:

  • Простота реализации;

  • Небольшая кубатура теплоносителя;

  • Гидравлическая устойчивость системы;

  • Малый расход материалов.

С монтированием трубопровода по этой схеме и подключением его к котлу своими руками при наличии даже минимальных навыков можно справиться за два–три дня. Плюс затраты на создание в доме системы водяного отопления под однотрубную разводку выходят самыми минимальными в сравнении с остальными вариантами.

Фитингов, арматуры и труб здесь потребуется немного. Экономия на материалах существенна. И неважно выбран для возведения коттеджа клееный брус или кирпич. Если жилье хорошо утеплено, то даже простой однотрубной системы для его обогрева хватит с лихвой.

Среди слабых мест данной схемы отопления числятся:

  • Невозможность точно отрегулировать подачу тепла в каждой комнате;

  • Ограничение на общую протяженность трубопровода по дому (не более 30 м);

  • Малый объем тепловой энергии в самой удаленной от котла батарее;

  • Уязвимость в плане разморозки и порывов.

Чтобы нивелировать недостатки, в однотрубную систему приходится встраивать циркуляционный насос. Но это дополнительные расходы и потенциальные поломки оборудования. Плюс при любых проблемах на каком-либо участке трубы прекращается обогрев всего коттеджа.

Однотрубная горизонтальная

Если частный дом небольшой и одноэтажный, то однотрубную систему отопления лучше всего делать в горизонтальном исполнении. Для этого в комнатах по периметру коттеджа прокладывается кольцо из одной трубу, которая подключается к входу и выходу котла. Радиаторы врезаются в трубопровод под окнами.

Однотрубная горизонтальная схема — идеальный вариант для небольших помещений

Батареи здесь подключаются нижним либо перекрестным соединением. В первом случае теплопотери будут на уровне 12–13%, а во втором они сокращаются до 1–2%. Именно перекрестному способу монтажа стоит отдавать предпочтение. Причем подвод теплоносителя к радиатору следует делать сверху, а отвод снизу. Так отдача тепла от него выйдет максимальной, а потери выйдут минимальными.

Однотрубная вертикальная разводка

Для двухэтажного коттеджа больше подходит однотрубная система отопления вертикального подвида. В ней труба от оборудования нагрева воды идет вверх на чердак или второй этаж, а оттуда уже спускается назад в котельную. Батареи в этом случае подключаются также последовательно одна за другой, но боковым подсоединением. Трубопровод для теплоносителя обычно при такой разводке отопления по малоэтажному дому прокладывается в виде единого кольца сначала по второму, а потом по первому этажу.

Однотрубная вертикальная схема — экономим на материалах

Но возможен и пример с вертикальными отводами от общей горизонтальной трубы наверху. То есть сначала делается кольцевой контур от котла вверх, по второму этажу, вниз и по первому этажу обратно к нагревателю воды. А уже между горизонтальными участками прокладываются вертикальные стояки с подключением к ним радиаторов.

Самой холодной батареей в такой системе отопления частного дома будет опять последняя в цепочке – внизу у котла. При этом на верхнем этаже тепла будет переизбыток. Необходимо как-то ограничивать объемы теплоотдачи наверху и повышать их внизу. Для этого на радиаторах рекомендуется установить перемычки-байпасы с регулирующими кранами.

Ленинградка

У обеих описанных выше схем есть один общий минус – температура воды в последнем радиаторе оказывается очень низкой, тепла она помещению отдает очень мало. Чтобы компенсировать это остывание, однотрубный горизонтальный вариант отопления частного дома рекомендуется усовершенствовать за счет установки байпасов снизу батареи.

Ленинградка — усовершенствованная однотрубная система

Такая разводка получила название «ленинградка». В ней радиатор подключается сверху к проходящему вдоль пола трубопроводу. Плюс на отводы к батареям ставятся краны, которыми можно регулировать объем поступающего теплоносителя. Все это способствует более равномерному распределению энергии по отдельным комнатам в доме.

Какой котел выбрать

Котлы любого типа разделяются на одно- и двухконтурные. Котлы первого типа используют только для подачи отопления, второго типа — для обогрева и снабжения горячей водой. Перед покупкой нужно правильно определить мощность оборудования. Нужные параметры определяют, исходя из площади дома.

Так, для обогрева 10 квадратных метров потребуется мощность минимум в 1 кВт. Таким образом, для дачного домика площадью до 100 квадратных метров выбирайте котлы с мощностью 10 кВт. Для среднего дома в 150 квадратных метров минимальная мощность составляет 15 кВт. А для просторных коттеджей свыше 200 квадратных метров нужная мощность составляет 20 кВт и выше.

Читайте также:  Автономный отопитель салона своими руками 12 вольт

Самыми популярными являются газовые котлы из-за доступности оборудования и топлива, легкости в использовании и установке, высокой производительности и экономичности. Среди минусов отмечают пожаро- и взрывоопасность, необходимость в регулярных проверках со стороны газовой службы. Но при этом газовое отопление — самая оптимальная система для частного дома.

Но что делать, если возможности в подведении к газу нет? Тогда используют твердотопливные или электрические котлы. Первые устройства работают на твердом топливе в виде дров, углей, пеллетов и пр. Такое оборудование быстро обогреют большую площадь помещения.

Однако они занимают много места, сложны в установке, требуют оборудования отдельной котельной и дымоход. Применение твердотопливных котлов осложняется и необходимостью заготовки или приобретения дров и обустройства сухого места для хранения топлива.

Электрические котлы — функциональное и легкое в использовании оборудование, которое подключают к центральному энергоснабжению или отдельному электрическому радиатору. Они предоставляют простой и оперативный способ обогрева, занимают мало места и практичны в эксплуатации, экологичны и бесшумны. Однако такие котлы зависят от электричества, а дальнейшее обслуживание обойдется дорого.

Монтаж отопления своими руками — трудоемкий и опасный процесс. Профессионалы компании “МариСруб” легко справятся с установкой любой системы. Помогут подобрать оборудование, подходящее для вашего дома. Оперативно выполнят монтаж надежного и качественного отопления.

Варианты устройства двухтрубной системы

При монтаже вертикальной двухтрубной отопительной системы применима нижняя, а также верхняя, схема разводки отопления от котла. Теперь поподробнее о каждой из них.

Вертикальная система с нижней разводкой

Устраивают ее следующим образом:

Варианты устройства двухтрубной системы
  • От нагревательного котла пускают по полу нижнего этажа дома или по подвалу подающий магистральный трубопровод.
  • Далее от магистральной трубы пускают вверх стояки, которые обеспечивают попадание теплоносителя в батареи.
  • От каждой батареи отходит труба обратного тока, которая отводит остывший теплоноситель обратно в котел.

При проектировании нижней разводки автономной системы отопления учитывают необходимость постоянного выведения воздуха из  трубопровода. Выполняется это требование с помощью монтажа воздушной трубы, а также установки расширительного бака, использования кранов Маевского на всех радиаторах, находящихся на верхнем этаже дома.

Схема двухтрубной автономной системы водяного отопления дома с нижней разводкой. Теплоноситель поднимется вверх по вертикальным стоякам из центральной трубы

Вертикальная система с верхней разводкой

В этой схеме теплоноситель от котла подается на чердак по магистральному трубопроводу или под самый потолок верхнего этажа. Затем вода (теплоноситель) спускается вниз по нескольким стоякам, проходит через все батареи, и возвращается обратно в нагревательный котел по магистральному трубопроводу.

Варианты устройства двухтрубной системы

Для периодического удаления пузырьков воздуха в этой системе устанавливают расширительный бак. Данный вариант устройства отопления намного действеннее предыдущего способа с нижней разводкой труб, так как в стояках и в радиаторах создается более высокое давление.

Схема двухтрубной автономной системы отопления дома с верхней разводкой. Теплоноситель двигается вверх по центральному стояку, а затем опускается вниз, проходя по всем установленным радиаторам

Горизонтальная система отопления – три основных типа

Устройство горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления с принудительной циркуляцией является наиболее распространенным вариантом обогрева частного дома. При этом используется одна из трех схем:

Вот так это выглядит:

Варианты устройства двухтрубной системы

Три схемы устройства горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления, которые чаще всего используются при строительстве малоэтажных домов и частных коттеджей

Антифризы для отопления и их особенности

В настоящее время наибольшей известностью у рядового потребителя пользуется несколько видов незамерзаек, обычно их реализуют в пластиковых канистрах емкостью 10, 20 или 50 литров. На упаковке указана предельная отрицательная температура раствора, он может быть использован в готовом виде или перед применением в него добавляют воду, руководствуясь специальными таблицами (зависимость температуры кристаллизации от объема антифриза в жидкости имеет нелинейный характер).

В состав любых незамерзаек входит активное вещество с различным процентным содержанием (обычно около 60 — 65%), дистиллированная или деионизированная вода (30 — 35%), присадки, ингибиторы коррозии (3 — 4%).

Рис. 6 Стоимость 10 л упаковки этиленгликолей

Этиленгликоль

В торговой сети реализуют этиленгликоль красного цвета в канистрах по 10 и 20 литров с точкой замерзания -30 или -65 °С. Препарат имеет сладкий вкус, является ядовитым при проникновении в человеческий организм, длительное вдыхание паров этиленового гликоля также может вызвать кратковременное расстройство здоровья.

Ядовитый этиленгликоль допускается эксплуатировать в закрытых контурах, где он при испарении не сможет оказать вредное влияние на человеческое здоровье. Эксплуатационный срок этиленового гликоля 5 лет, перед применением препарат разводят водой до концентрации, предполагающей получение нужной точки замерзания.

Пропиленгликоль

Незамерзайка из полипропилена зеленого цвета с дополняющим коммерческим наименованием ЭКО в отличии от своего этиленгликолевого аналога не только не ядовита, но и служит добавкой в пищевые продукты. Пропиленгликоль выпускают в одинаковой с этиленгликолем таре с температурой замерзания -20, -30 или -40 °С, его цена почти в 2 раза выше этиленгликолевого аналога.

По своим физическим параметрам (текучести, тепловому расширению, точке кристаллизации) пропиленгликоль близок к этиленгликолям за исключением вязкости, которая больше в 2 раза. Пропиленгликоль можно без опасений использовать как в открытых, так и закрытых отопительных контурах.

Рис. 7 Пропиленгликоли в упаковке по 10 кг и их цена

Глицерин

В продаже можно встретить незамерзайки на основе глицерина с температурой кристаллизации по цене, чуть выше или равной стоимости этиленгликоля, основные свойства препарата:

  • Глицерин безвреден, его используют в закрытых и открытых системах.
  • При превышении температурного предела в 115 °С глицерин разлагается с выделением ядовитого газа.
  • Если содержание водной составляющей в растворе уменьшается, глицерин начинает пригорать и разлагаться.
  • Обладает высокой вязкостью.
  • Оказывает меньшее коррозионное воздействие на металлические детали, чем вода, благодаря введению в состав ингибиторов ржавчины.
  • Подвержен вспениванию, которое убирается введением состав специальных присадок.
  • Раствор глицерина имеет повышенную текучесть, требует применения плотных паронитовых или тефлоновых уплотнителей.
  • Его температурная неустойчивость затрудняет настройку котла.
  • Разлагается со временем с образованием труднорастворимого осадка и химически активных компонентов, отрицательно воздействующих на металлы.
  • Препарат запрещен к использованию в странах Евросоюза.

С учетом вышеизложенных особенностей глицерина, его не рекомендуется использовать в контурах отопления — это не принесет существенной экономии финансовых средств, а устранение возникших с его применением проблем может вылиться в значительно более крупную сумму.

Рис. 8 Глицериновые незамерзайки

Какая схема лучше, принудительная или естественная?

Естественная система лучше в том случае, если нужно организовать отопление небольшого одноэтажного частного дома. В этом случае нет смысла тратиться на насосное оборудование, когда и естественного тока теплоносителя будет достаточно для обогрева всей постройки.

Контуры с принудительной циркуляцией лучше использовать в больших одноэтажных или многоэтажных домах. Благодаря быстрому движению теплового носителя в сети постройки значительных размеров будут хорошо и равномерно прогреваться. Контуры с естественной циркуляцией с этой задачей не справятся.

Какой радиатор лучше выбрать?

Для отопительной системы можно выбрать алюминиевый или чугунный радиатор. Алюминиевые радиаторы стоят на порядок дешевле и отлично подойдут для частного дома. У них намного больше коэффициент теплоотдачи, и устанавливать его гораздо проще. Легкость монтажа и денежная экономия — это несомненное их преимущество.

Установка системы отопления

Для отопительной системы можно выбрать алюминиевый или чугунный радиатор. Алюминиевые батареи стоят на порядок дешевле и отлично подойдут для частного дома. У них намного больше коэффициент теплоотдачи, а устанавливать такие радиаторы гораздо проще.

Воздушное

Традиционный способ обогрева- воздух, строительные конструкции и предметы в помещениях нагреваются от расположенной в середине каменной, кирпичной или металлической печи. В топке печи сжигают органическое топливо, ее стенки нагреваются и излучают тепло. Обтекающий топку через предусмотренные конструкцией каналы воздух выходит в том же помещении либо подается в другие комнаты через скрытые в стенах воздуховоды.

Если печь размещена в цокольном этаже, то появляется возможность устройства теплого пола, для этого между черновым и чистовым полом предусматривают каналы-воздуховоды.

Достоинства:

  • доступность, это самый дешевый в постройке вид отопления;
  • простота конструкции;
  • морозоустойчивость- печь не боится заморозки;

Недостатки:

Такие отопители широко используются в дачных домиках временного пребывания, банях, времянках и сторожках.

Установка кранов и термоголовки

Установленная термоголовка

Решив как подключать радиатор, подумайте об установке кранов. Кран устанавливается на вход и выход. В большинстве случаев они будут полезны в случае аварии, более того, ими можно регулировать уровень теплоотдачи. Если вы используете однотрубную систему, то при помощи кранов можно отрегулировать температуру всех радиаторов равномерно. Большую пользу могут принести термоголовки, которые отключают подачу теплоносителя при достижении заданной температуры воздуха. Однако температурной шкалы вы на ней не увидите, максимум – это насечки или цифры. Методом эксперимента, вы сможете настроить термоголовку на нужную температуру.

Особенная их польза чувствуется в тех помещениях или комнатах, где существует риск перегрева. Как это объяснить? Например, вы отапливаете свой двухэтажный дом методом двухтрубной системы. При этом теплоноситель прогревает в первую очередь радиатор, установленный в небольшой гардеробной комнате на втором этаже, а только потом опускается на первый в большую комнату. Соответственно, пока температура на первом этаже достигнет необходимого уровня, на втором будет «ташкент». Однако если там установлены термоголовки, то перегрев той или иной комнаты предотвращается. Тепло будет перенаправляться в более холодное помещение, и на протяжении определенного времени там будет стабильно держаться одна температура.