Водяная система отопления частного дома-основные элементы

Узнайте о топливе применяемом для получения тепловой энергии.

Виды конструкций

Контур отопления — это совокупность элементов, предназначенных для обогревания жилища путём передачи тепла воздуху. Наиболее распространённым видом отопления является система, использующая в качестве источника нагрева котлы или бойлеры, подключённые к водопроводу. Вода, проходя через нагреватель, достигает определённой температуры, а после направляется в отопительный контур.

В системах с теплоносителем, в качестве которого используется вода, циркуляция может быть организована двумя путями:

  • естественным;
  • принудительным.

Контура с естественным движением воды просты и надёжны, но для их эффективного использования нужна правильно построенная система. Для второго же способа используется насосное оборудование, которое, создавая давление, заставляет воду перемещаться.

Виды конструкций

В качестве источника тепла, служащего для нагревания воды, используются котлы (бойлеры). Их принцип действия основан на превращении определённого для них рода энергии в тепло с последующей его передачей теплоносителю. По типу источника нагрева котельное оборудование бывает газовым, твердотопливным, электрическим или мазутным.

Любой из этих видов котлов может использоваться в системе отопления частного дома без насоса, но наиболее популярным является газовый и твердотопливный.

По типу соединения элементов контура система отопления может быть однотрубной или двухтрубной. Если все приборы контура включены относительно друг друга последовательно, то есть теплоноситель проходит по порядку все элементы и возвращается в котёл, то такая система называется однотрубной. Её существенным недостатком является неравномерность прогрева. Это связано с тем, что на каждом элементе происходит потеря какого-то количества тепла, поэтому разница температур котла может быть существенной.

Система двухтрубного типа подразумевает параллельное подключение радиаторов к стояку. К недостаткам такого подключения относят осложнение конструкции и увеличенный в два раза расход материала по сравнению с однотрубной системой. Но построение контура обогрева для больших многоэтажных помещений выполняется только таким соединением.

Типы водяного отопления частного дома

На практике чаще всего используют два варианта системы отопления: с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя. Каждый из них обладает определенными преимуществами и требует соблюдения ряда технических условий при монтаже.

Естественная циркуляция

Система работы этой системы следующая: нагретая вода самотеком движется по замкнутому контуру через радиаторы. Данная схема называется однотрубной гравитационной системой и для ее правильной работы необходимо строго выполнить ряд технических условий:

  • По длине всей отопительной системы соблюдается уклон в 2-5 градусов, по стандартной схеме это 1 см на 1 погонный метр трубы.
  • В самой верхней точке (обычно на чердаке) необходимо установить специальный расширительный бак объемом не менее 10% от общего объема воды в системе.
  • Гравитационная система нормально работает только с трубами достаточно диаметра (не менее 1 дюйма), поэтому в качестве основного материала используют стальные трубы.
  • Стояк, выходящий непосредственно из котла, устанавливают строго вертикально, избегая поворотов и изгибов.

Согласно техническим условиям при гравитационной системе отопления котел монтируют в самой низкой точке, а расширительный бак соответственно в верхней. Установленные последовательно радиаторы располагаются на среднем уровне. Основной недостаток естественной циркуляции – самые дальние от котла радиаторы недостаточно прогреваются, что отрицательно влияет на общий микроклимат в доме. Также большое количество сварочных работ существенно усложняет монтаж отопления (желательно чтобы работал профессиональный сварщик).

Принудительная циркуляция

Принудительная система подразумевает циркуляцию теплоносителя посредством специального насоса, практически устраняющего возможные ограничения монтажа системы и ее дальнейшей эксплуатации:

  • Используются современные пластиковые и металлопластиковые трубы с небольшим диаметром.
  • Отсутствуют ограничения по уклону труб в системе. Реализуется параллельное (двухтрубное) подключение отопительных радиаторов.
  • Можно практически полностью автоматизировать регулировку температуры воды в котле и соответственно воздуха в доме.
  • Котел отопления как газовый, так и любой твердотопливный. Для твердотопливных котлов обычно строят отдельное помещение с хорошей (лучше принудительной) вентиляцией.
  • Трубы: обычно используют металлопластиковые, медные, нержавеющие или полипропиленовые варианты. Но какие трубы лучше для отопления? Стальные трубы практически не используют из-за сложного монтажа и подверженности коррозии. Оптимальный вариант – медные трубы с отличными показателями теплостойкости, отсутствием ржавчины и длительным сроком эксплуатации. Единственный недостаток меди – слишком высокая цена по сравнению с другими материалами. Наиболее востребованный вариант – полипропиленовые и металлопластиковые трубы с оптимальным соотношением цены и эксплуатационных характеристик. Смонтировать отопление частного дома своими руками из полипропилена достаточно просто, процесс монтажа не вызовет особых затруднений даже у неопытного мастера. К недостаткам пластиковых труб относят подверженность расширению вод воздействием температуры и возможность повреждений при неправильном монтаже.
  • Выбирая трубы для системы с принудительной циркуляцией желательно обсудить различные варианты с профессиональными проектировщиками, и разработать план аварийного питания циркуляционного насоса для предотвращения проблем с отоплением.
  • Ответ на вопрос, какие батареи лучше ставить, также зависит от типа используемого котла и системы циркуляции. Чаще всего используют алюминиевые, чугунные, стальные и биметаллические радиаторы.
  • Нагревательный бак для воды (бойлер). Монтируется при использовании 2-х контурной системы и предназначен для снабжения дома горячей водой.
  • Расширительный бачок и циркуляционный насос приобретается отдельно или же присутствуют в стандартной комплектации котла. А также различные шаровые краны, заглушки, терморегуляторы и предохранительные клапаны.
Читайте также:  Монтаж и установка радиаторов отопления своими руками

Что потребуется для монтажа?

Нам потребуются:

  • котел или печь;
  • трубы;
  • радиаторы;
  • расширительный бак;
  • стандартный набор инструментов для монтажа.

До покупки всего этого стоит понять, как работает водяное теплоснабжение и разработать план для обогрева дома или дачи.

Схема выглядит так – разогретый котлом теплоноситель (это может быть вода или специальная смесь) поступает в радиаторы, в которых остывает, отдавая тепло помещению.

Что потребуется для монтажа?

Прохладный теплоноситель возвращается в котел, где нагревается снова. За счет таких непрерывных циклов происходит отопление вашего помещения.

Системы водяного отопления разделяются на естественные и принудительные. Остановившись на первом варианте, вы будете независимыми от электричества для работы насоса.

Перемещение жидкости по системе происходит за счет законов физики – горячий теплоноситель расширяется и устремляется вверх, а, снизив температуру, он уменьшается в объеме и опускается вниз.

При естественной циркуляции необходимо соблюсти уклон всех труб не менее 2 градусов (в идеале — 3-5), избегать труб малого сечения (для стояка подойдут трубы 40 мм, подводку к секциям отопления можно осуществить трубами, сечением 22-24 мм).

У естественной циркуляции есть серьезные недостатки: не допускается внутренняя разводка — при снижении уровня воды в расширительном баке, перемещение жидкости затруднено.

Также она применима только в случаях, когда расстояние по трубам между котлом и самым дальним радиатором не превышает 20 метров, а площадь отапливаемого помещения менее 150 кв.м.

Как видно, естественная циркуляция со своими ограничениями применима не всегда. В принудительной системе течение теплоносителя регулируется циркуляционным насосом.

Что потребуется для монтажа?

Конечно, приобретение насоса – это дополнительные финансовые траты при покупке и плюс к счетам за электроэнергию ежемесячно, но зато посмотрите, какие преимущества – вы избавлены от необходимости четко выверять угол наклона, нет надобности соблюдать широкое сечение стояков, есть возможность сделать внутреннюю разводку труб и подключить, например, «теплый пол».

Различают две системы водяного отопления – одноконтурную и двухконтурную. Установка первого варианта предполагает только отопление.

Второй вариант, помимо отопления, обеспечивает помещение горячей водой и очень удобен на даче, в случаях, когда не планируется монтаж отдельного источника теплой воды.

Особенности обогрева на базе печки

Печное отопление – норма для российских деревень, надежность и практичность которого проверенна веками. И сегодня во многих деревенских домах стоят печи с плитой для готовки пищи и подом для выпечки хлеба.

Одни из них оборудуются водяным контуром отопительной системы, а другие нет. Но выкидывать их и менять на современные котлы хозяева сельского жилья не спешат. Более безотказного и беспроблемного способа обогрева еще не придумали.

Без контура с водой по дому дровяная печь способна прогреть лишь небольшое пространство вокруг себя. Для отопления одной-двух комнат такой вариант приемлем, но для большого коттеджа уже нет

В качестве топлива в подобных деревенских печах сжигают:

  • уголь;
  • торф;
  • дрова;
  • брикеты (евродрова).

Принципиальной разницы между этим типами топлива с точки зрения устройства печки внутри и разводки системы водяного отопления по частному дому нет. Одни из них дают больше жара, а другие прогорают дольше. Но конструкция топки и схема разводки труб с теплоносителем по комнатам во всех случаях одинаковы.

Делая выбор в пользу печного обогрева, не стоит забывать о противопожарных нормах устройства кирпичных печей – только их неукоснительное соблюдение позволит свести риск возникновения пожара к минимуму

Среди достоинств печного отопления числятся:

  • отсутствие зависимости от наличия в сети электроэнергии;
  • сравнительно низкая стоимость устройства отопительной системы;
  • дешевизна твердого топлива и возможность использования разных его видов;
  • предельная простота эксплуатации;
  • длительная отдача тепла (для кирпичных конструкций);
  • универсальность – подходит одновременно для обогрева и готовки еды.

Если частный дом невозможно подключить к магистральному газу, то дровяная печь будет наилучшим выбором для его отопления.

Единственное исключение – когда уголь или дрова недоступны в конкретной местности. Но такой вариант в России является скорее исключением, нежели нормой.

Два главных недостатка печей с водяным контуром – невозможность автоматизации работы и проблематичность регулировки теплоотдачи в отдельных комнатах

Также из недостатков печного отопления следует упомянуть:

  • долгий прогрев системы до начала теплоотдачи;
  • потеря массы полезного пространства в доме из-за массивности печи;
  • большой вес печной конструкции из кирпича;
  • низкий КПД из-за ухода значительного объема тепла в трубу;
  • высокая пожароопасность при неправильной эксплуатации.

Кирпичная отопительно-варочная печь для частного дома с водяным отоплением в зависимости от конструкции и количества рядов может весить от 1,5 до 10 тонн. Плюс сюда добавляется вес трубы.

Фундамент для такой массы требуется мощный и дорогой по затратам, что также можно назвать минусом рассматриваемых отопительных систем.

Самодельное водяное отопление

Проект водяного отопления своими руками может выглядеть по-разному. Это может быть профессиональный чертеж, выполненный в специальной компьютерной программе или набросок на листке бумаге. Главное, чтобы в нем были учтены все необходимые характеристики и нюансы. Как минимум, вам нужно знать возможные теплопотери, протяженность системы, площадь и количество помещений, нуждающихся в отоплении. Расчет теплопотерь через стены, окна, двери и перекрытия можно легко произвести с помощью онлайн-калькуляторов. Для этого вам нужно будет ввести соответствующую площадь и материал, из которого изготовлена та или иная часть дома. Полученные расчеты помогут правильно определить мощность необходимого оборудования: слишком мощный котел будет перерасходовать топливо, а маломощный может не справиться с возложенной на него нагрузкой.

Схема водяного отопления частного дома, может быть рассчитана и на обогрев прилегающих хозпостроек: гаража, бани, теплицы. Все это тоже нужно учитывать при составлении проекта. И закупать оборудование и материалы только после тщательного расчета и проверки.

Источник воды

Как правило, в частный дом заводится только холодная вода. Ее нагрев для хознужд осуществляется локальным источником тепла. А что может стать источником воды?

Магистраль водоснабжения

Источник воды

Если вблизи вашего дома проходит магистральный водопровод — проблема решается заключением договора с местным «Водоканалом». После составления и утверждения проекта строится водомерный колодец, осуществляется врезка в магистраль и устанавливается водомерный узел — водосчетчик с фильтром грубой очистки и отсекающими кранами.

Водомерный узел в колодце

Дачный водопровод

Источник воды

Для того чтобы водоснабжение было бесперебойным, в доме, подключенном к дачному водопроводу с подачей воды по графику, устанавливается накопительная емкость. Простейшее решение — установить ее на чердаке: вода будет набираться в емкость при ее подаче в водопровод через поплавковый клапан, исключающий переполнение, и двигаться к точкам водоразбора самотеком.

Вода самотеком подается в водопровод из установленного на чердаке бака

Увы, таким способом трудно организовать водоснабжение и отопление деревянного дома: для деревянных балок вес накопительного бака в несколько тонн будет чрезмерной нагрузкой.  В этом случае можно прибегнуть к плану «Б»: емкость устанавливается в утепленном подвале или подполе и снабжается насосной станцией с гидроаккумулятором.

Источник воды

Водоснабжение от емкости в цокольном этаже с подачей воды насосной станцией

Колодец, скважина

Как реализовать водоснабжение от скважины или колодца?

Источник воды
  • Скважинный насос снабжается обратным клапаном, который не даст воде сливаться из водопровода при отключении насоса (см. Скваженный насос Беламос);
  • За управление насосом отвечают датчик давления и автоматическое реле;
  • В контур водоснабжения ставится гидроаккумулятор. Его задача — стабилизировать давление и экономить ресурс насоса.

Водоснабжение от скважины с погружным насосом

Полезно: при расстоянии от уровня грунта  до уровня водозабора меньше 8 метров насос может быть поверхностным. В этом случае обратный клапан ставится на его всасывающем патрубке.

Источник воды

Схема автономного водоснабжения с поверхностным насосом

Заключение

Водяная система отопления частного дома, безусловно, принесет вам неощутимую пользу для вашего уюта. Ее можно использовать везде, реально подобрать именно тот вариант, схемы который, устроит вас. Возможно, выбрать любой котел отопления, для любой местности.

Подобрать необходимые трубы, как по диаметру, так и по виду. Найти для себя необходимые радиаторы. И все это правильно смонтировать. Тогда вы точно проживете долгое время в комфорте, уюте и теплоте.

Поделитесь в комментариях к статье какую бы систему выбрали вы? Или какая у вас стоит, ее плюсы и минусы.

Разводка труб

В водяном отоплении может быть один из следующих вариантов разводки:

  1. Однотрубный.
  2. Двухтрубный.
  3. Коллекторный.

Однотрубная система: вода от котла проходит по порядку от одной батареи к другой.

Недостаток системы можно ощутить только при необходимости отключить часть системы.

Разводка труб

В этом случае придётся отключать всё отопление. Однотрубная система бывает вертикальной и горизонтальной.

В двухтрубном варианте каждый радиатор подключен параллельно системе отопления. Например, чтобы отремонтировать один радиатор, не придётся сливать воду из всей системы. Вариант считается наиболее оптимальным для частного дома. Двухтрубная система тоже может быть в вертикальном и горизонтальном исполнении. Горизонтальные используют чаще, так как, по мнению многих, выглядят они более эстетично.

Коллекторная система. Вода подходит к коллектору, от которого расходятся трубы на каждый радиатор. Систему легко регулировать и отключать частями. Хорошо подходит для тёплых полов. Коллектор можно спрятать в специальный шкаф, вмонтированный в стену. Такой вариант удобен, но стоит дороже предыдущих двух.

Теория хорошо, практика лучше

Печь на дровах с водяным контуром своими руками была установлена в доме. В качестве теплоносителя хозяева использовали бытовой гликолевый теплоноситель. Применение такого теплоносителя вполне оправдано. Если радиаторная система подогревается периодически от печи, длительное отсутствие хозяев может привести к замерзанию воды в системе отопления.

Бытовые теплоносители на основе антифриза, этиленгликоля и пропиленгликоля предназначены для использования в бытовых отопительных системах.

Теплоносители – достоинства и недостатки

Маленькая проблема – большие последствия

«Потоп» в доме

  • Итак, мы имеем печь с водяным контуром, в котором используется гликолевый наполнитель.
  • Система заправлена большим объемом жидкости, которая при этом находится под давлением для обеспечения нормальной циркуляции.
  • Хозяйка использовала на кухне кухонный комбайн, в котором произошло короткое замыкание.
  • Ничего страшного, просто выбило УЗО (устройство защитного отключения), или, говоря простым языком, автомат.
  • Хозяин включил автомат буквально в течение одной минуты.
  • Электричество восстановилось, а то, что произошло далее, повергло жильцов в шок.
Читайте также:  Бойлер косвенного нагрева устройство и принцип работы

Раздался хлопок и из выходного трубопровода печи вырвался поток пара, в следующее мгновение все 160 литров теплоносителя оказались внутри помещения. А надо знать, что подобные теплоносители обладают специфическим запахом, от которого довольно трудно избавиться в течение длительного времени. Не будем рассказывать, какие проблемы возникли у жильцов и сколько средств они потратили, чтобы сделать отопление и внутреннюю отделку дома.

Конфликт систем и материалов

Почему так произошло?  Надо знать, что по сравнению с водой теплоносители на основе антифризов и гликолей имеют больший коэффициент расширения при нагревании. К тому же перегретый теплоноситель на основе данных веществ меняет свои химические свойства, что может приводить к закупорке системы отопления.

Разрыв трубопровода

В нашем случае хватило всего минуты, чтобы давление в системе отопления из-за перегрева в контуре печи, возникшее после остановки циркуляционного насоса, повысилось настолько, что разорвало выходной трубопровод. Если бы разрыв произошел внутри печи, финансовые затраты возросли бы намного больше, а отопительная система была бы полностью выведена из строя. Вариант, при котором возле разрыва трубопровода мог оказаться один из членов семьи, мы вообще не рассматриваем, чтобы не шокировать читателя.

Комбинирование не всегда выгодно

После всего вышесказанного многие поймут, что кирпичная печь с водяным контуром — это, скорее, некий эксперимент, последствия которого с первого раза невозможно предугадать.

  • Ведь помимо основных законов теплотехники на свете существуют законы термодинамики, физические свойства материалов и многое другое.
  • Без учета всех этих факторов невозможно сделать надежную систему отопления дома или дачи, отличающуюся, прежде всего, безопасностью при ее эксплуатации.
  • Задумывая отопительные печи с водяным контуром, подумайте, во что это может вам обойтись в итоге.
  • Скорее всего, окажется, что использование специального котла с теплообменником намного выгоднее и безопаснее, чем устройство сомнительных конструкций, а печь на дровах пусть остается старой доброй печью.

Конечно, дровяные печи с водяным отоплением имеют право на существование, но только если они изготовлены конкретно для одной цели – работы с водяным отоплением и никак не комбинированно. Удачи и тепла вашему дому!

Крепление приборов

  1. Как правильно закрепить отопительный прибор на стене?

Он вывешивается на кронштейнах для настенного крепления. Нижний коллектор фиксируется двумя кронштейнами меду крайними и расположенными рядом с ними секциями; верхний коллектор крепится на кронштейны, расположенные с шагом не более пяти секций.

Крепление приборов

Несколько разновидностей кронштейнов для настенного крепления отопительных приборов.

Разметка точек крепления выполняется строго по уровню. Перекос батареи приведет к тому, что в ней постоянно будет стоять воздушная пробка. Она может помешать запуску отопления и станет причиной постоянного журчания воды при работе циркуляционного насоса.

Крепление приборов

Радиатор крепится в строго горизонтальном положении.

Вместо кронштейнов можно использовать гладкую арматуру диаметром 10-12 мм. Она забивается в пробуренные в стене отверстия с диаметром на 0,5 мм меньше, чем у самой арматуры. Затем конца прутков обрезаются и загибаются вверх.

Циркуляция теплоносителя

В зависимости от метода перемещения теплоносителя по трубам, отопление дома может быть сконструировано по двум вариантам:

Вариант с принудительной циркуляцией теплоносителя

Для схемы отопления частного дома с принудительной циркуляцией, в отопительной системе необходимо установить циркуляционный насос. Он обеспечивает движение прогретой жидкости по трубам к радиаторам. В данном случае никакого наклона магистралей не требуется. Когда в системе установлены радиаторы, на них необходимо установить краны Маевского для вытеснения воздушных пробок. Охлажденный теплоноситель по обратному контуру подается обратно в котельную.

Достоинствами варианта с принудительным движением теплоносителя являются:

  • Высокая скорость перемещения теплоносителя. Как следствие – жидкость в обратном контуре практически не остывает. Это позволяет оптимизировать использование топлива или электроэнергии (в зависимости от типа котла)
  • Возможность регулировки температурного режима каждого из отопительных приборов
  • Минимизация внутреннего сечения труб без уменьшения сопротивления среды в магистралях

Вариант с естественной циркуляцией теплоносителя

Другие применяемые названия данного системы, построенной на основе данного варианта – гравитационная, конвективная. Отопление частного дома с естественной циркуляции теплоносителя – экономичный вариант.

Принцип действия следующий. При нагреве плотность воды уменьшается. Поэтому горячая вода подающего контура вытесняется наверх более тяжелой охлажденной водой обратного контура.

Чтобы не происходило гидравлического удара из-за увеличения объема (и, как следствие, давления теплоносителя в системе), в верхней части системы устанавливается расширительная емкость. В результате более нагретые слои попадают в радиаторы, а остывший теплоноситель поступает в котел по обратному контуру.

Помимо конвекционного принципа, в данной схеме отопления частного коттеджа работает и гравитационный принцип. Для этого в поступающем контуре делается небольшой уклон от стояка к отопительным приборам, усиливая движение теплоносителя самотеком. Соответственно, обратный контур предусматривает наличие уклона в направлении котла.

Достоинств у этого способа немного:

  • Низкая цена
  • Не нужен циркуляционный насос, который нуждается в электроснабжении. Это позволяет выполнить независимую от электричества отопительную систему (при условии использования соответствующего котла)

Основные недостатки такой системы отопления – схема с естественной циркуляцией теплоносителя обладает низким уровнем комфорта и надежности.