Как работает отопление в частном доме
Перейти к содержимому

Как работает отопление в частном доме

  • автор:

Как сделать отопление частного дома

Лучшая цена на отопление

Отопление – важнейший инженерный раздел, без которого невозможно комфортное проживание в коттедже. Отопление частного дома должно быть выполнено правильно, а это – большое искусство. Необходимо обладать знанием множества тонкостей и нюансов, чтобы не совершить ошибок. Такие знания может дать только комплекс из теории и практического опыта.

Если у Вас есть вопросы по организации правильного отопления частного дома и требуется консультация инженера, то позвоните или напишите нам. Профильные специалисты будут рады ответить на вопросы и разъяснить интересующие Вас нюансы.

Общий алгоритм функционирования водяных отопительных систем

У отопительных систем загородного дома с водяным теплоносителем, существуют общие алгоритмы работы. Отопительный котел подогревает жидкий теплоноситель, который распространяется по трубопроводу и попадает в отопительные приборы (радиаторы, водяные теплые полы, конвекторы, регистры). Они передают тепловую энергию теплоносителя в окружающую среду, обогревая помещения, в которых установлены.

Есть несколько параметров, по которым отопление дома отличается друг от друга.

Выбор отопительной системы

Выбор отопительной системы для коттеджа – непростая задача. Необходимо предусмотреть много «за и против». При этом необходимо рассмотреть и проанализировать следующие параметры:

  • Доступность топлива
  • Надежность – используемые технологии должны быть проверены временем
  • Стоимость, как самой отопительной системы, так ее эксплуатации и обслуживания
  • Распространенность технологий, на которой построено отопление дома, и наличие специалистов для проведения регулярного технического обслуживания
  • Ремонтопригодность
  • Внешний вид и сочетаемость с дизайном
  • Индивидуальные пожелания и их осуществимость без потерь общего качества системы обогрева

Далее мы постарались раскрыть основные нюансы, знание которых поможет Вам сделать осознанный выбор. При возникновении вопросов, Вы всегда можете обратиться к нам за консультацией.

Виды отопления в частном доме

Все отопительные системы можно классифицировать по следующим параметрам:

По виду топлива

В зависимости от потребляемого топлива, отопительные системы, устанавливаемые в частных загородных домах, могут быть следующих видов:

  • Газовые (магистральный или сжиженный газ)
  • Электрические
  • Твердотопливные (дрова, опилки, пеллеты, уголь и т.д.)
  • Жидкотопливные (солярка, отработанное масло и т.д.)
  • Геотермальные – системы на возобновляемых (альтернативных) источниках энергии

Все они обладают своими преимуществами и недостатками. Природный газ – оптимальное топливо для Москвы и Московской области. Если загородный дом имеет возможность подключения к газовой магистрали, то можно выбирать этот вариант без раздумий.

По виду теплоносителя

Исходя из вида, используемого в отопительном контуре теплоносителя, отопление дома может быть следующих классов:

  • Водяное
  • Воздушное
  • Паровое
  • Комбинированное – сочетающее в себе несколько видов теплоносителя

В Москве и Московской области самый распространенный вид обогрева – использование водяных отопительных систем. Именно на них мы и остановимся подробнее.

Расчет системы отопления дома

Расчет системы отопления

Для того чтобы быть точно уверенным в том, что система обогрева Вашего коттеджа будет функционировать корректно, необходимо выполнить проектирование. Но если коттедж небольшой, то проектирование можно не выполнять. В этом случае нужно провести инженерный расчет потерь тепла.

Суть расчета сводится к определению необходимой тепловой мощности. Она характеризует количество тепла, которое необходимо передать в каждое обогреваемое помещение коттеджа. Необходимая тепловая мощность соответствует тепловым потерям. Тепловые потери – количество тепла, которое уходит из загородного дома через его ограждающие конструкции (тепловой контур).

Расчет тепловых потерь выполняется для каждого отдельного помещения и коттеджа в целом. На его основании выбирается отопительный котел, и подбираются радиаторов или другие отопительные приборы.

Существует упрощенная методика, которая позволяет вычислить ориентировочную тепловую мощность, необходимую для каждого помещения в загородном частном доме. Для этого площадь помещения умножается на 100-130 Вт (в зависимости от того, сколько наружных стен имеется). Однако этот способ дает приблизительные результаты, которые не учитывают ряд факторов.

Для точного вычисления существуют специальные формулы. Вначале определяется термическое сопротивление R (в м2*С/Вт). Оно равно отношению толщины оградительных конструкций (в метрах) к их теплопроводности. Это табличное значение.

Потолочное или чердачное перекрытие

Деревянная двойная дверь

После этого применяется формула для вычисления количества тепловых потерь (в Ваттах), которые совершаются через тепловой контур:

S – площадь отапливаемого помещения,

Tвн — требуемая температура в помещении,

Tнар — минимальная уличная температура в самый холодный период года.

Тепловая энергия расходуется и через вентиляцию (как естественную, так и принудительную). Ее количество рассчитывается по следующей формуле:

m – масса воздуха в помещениях (произведение суммарного объема помещений на плотность воздуха, c – его теплоемкость, которая равна 0,28 Вт/кг*С).

Для вычисления необходимой суммарной тепловой мощности надо сложить количество тепловых потерь через стены, пол, крышу и через вентиляцию. Получившуюся сумму умножить на коэффициент 1,3.

Помимо теплового расчета может быть выполнен и гидравлический расчет. Он служит основанием для выбора диаметров трубопроводов и параметров насосных групп. Этот расчет является частью отопительного проекта.

Циркуляция теплоносителя

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

Вариант с принудительной циркуляцией теплоносителя

Принудительная циркуляция

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

Естественная циркуляция

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.

Способы прокладки отопительных трубопроводов

В отопительной системе коттеджа, трубы могут прокладываться двумя способами:

Открытый способ прокладки

Открытая разводка отопления

В этом случае они прокладываются по стенам, параллельно плинтусам. На всем своем протяжении они находятся в зоне видимости.

Преимущества такого способа:

  • Доступ к трубам без демонтажа конструкций
  • Низкие тепловые потери
  • Несложный монтаж отопления
  • Трубопровод часто портит вид помещений, не вписывается в дизайн
  • Во избежание провисаний и деформаций могут быть применены не все виды труб

Скрытый способ прокладки

Скрытая разводка отопления

Труба замуровывается в стене, в полу или декорируется наружным материалом.

Главные достоинства скрытой прокладки трубопроводов:

  • Возможность спрятать магистрали, чтобы они не портили интерьер
  • Возможность использовать трубы из современных материалов

Из недостатков можно выделить:

  • Затруднен доступ к трубам при необходимости их возможного ремонта, замены отдельных участков, устранения аварийных ситуаций
  • Ввиду больших тепловых потерь магистрали необходимо теплоизолировать

Выполняя трассировку скрытым способом, необходимо использовать только надежные и проверенные трубы. Оптимальный вариант – трубы из поперечно сшитого полиэтилена.

Заливку теплоносителя при данном способе необходимо выполнять только после гидравлического испытания отопительной системы.

Основные правила монтажа отопительных трубопроводов

Необходимо помнить, что трассировка трубопроводов выполняется после того, как все отопительные приборы установлены на выбранные места. Оптимальная последовательность монтажных операций следующая:

Разметка прохождения отопительных труб

Лучше это выполнить заранее, перед монтажом. В процессе разметки, как правило, выявляются сложности монтажа, которые вызваны архитектурными и строительными особенностями коттеджа. Зная их, можно заранее подготовиться к их решению или изменить пути прохождения трасс.

Чаще всего метки прохождения магистралей наносятся на стенах. В отдельных случаях их можно выполнять и на полу, но в этом случае они могут быть затерты проходящими по помещениям людьми.

Выполнение необходимых технологических отверстий и штроб

Этот этап также лучше выполнить заранее на всем фронте работ. Места необходимых отверстий и прохождения штроб определяются во время выполнения разметки.

Штробы могут быть прорезаны штроборезом. Если этого инструмента нет, то они сначала размечаются болгаркой, а затем выдалбливаются перфоратором.

Утепление труб

Это необходимо сделать, если выполняется скрытая разводка. Основная цель утепления – предотвращение тепловых потерь и повышение эффективности работы системы в целом.

Утепление выполняется специальным теплоизолятором, который производится под диаметр труб. Надевается на трубы вручную, на месте монтажа. Наиболее эффективным и долговечным считается теплоизолятор на основе каучука. Но и цена его выше по сравнению с аналогами.

Укладка и закрепление труб на строительных конструкциях

Трубы необходимо закреплять не только при открытой, но и при скрытой разводке системы отопления частного коттеджа.

При открытой разводке трубы крепятся к стенам специальными клипсами. В качестве крепежа используются саморезы или гвозди (в зависимости от материала стен).

Если выполняется скрытая разводка, то трубы закрепляются к стене в штробах или к полу специальными хомутами или перфолентой. Если магистраль состоит из нескольких труб, например, идущих от коллектора, то их необходимо скреплять в шлейфы. Крепеж, который при этом используется – тот же.

Подключение к отопительным приборам

В зависимости от конструкции радиатора подсоединение к нему труб может осуществляться либо напрямую или по средствам мультифлекса. В любом случае, для соединения используются присоединительные фитинги, которые поставляются в комплекте.

При коллекторной разводке отопительной системе частного дома подключение выполняется не только к отопительным приборам, но и к поэтажным коллекторам. Как и в предыдущем случае, присоединение осуществляется комплектными присоединительными фитингами.

Гидравлические и пневматические испытания

Это необходимая составляющая монтажных работ. В процессе их проведения система заполняется водой или воздухом. Затем при помощи специального насоса или компрессора в ней создается избыточное давление (~1,5 рабочих при проверке водой). Через час снимаются результаты – падения давления не должно быть.

Если в процессе испытаний происходит падение давления в системе, то выявляются места утечки. Затем выполняются работы по устранению причин утечки. После этого гидравлические испытания системы проводятся снова.

Заделка отверстий

Заливание стяжки пола и заделку штроб при скрытой прокладке труб необходимо выполнять только после успешно проведенных гидравлических испытаний. Это общестроительные работы. Заделка штроб, как правило, выполняется вручную, чаще всего – штукатуркой.

Схемы прокладки отопительных магистралей

Существует несколько принципиальных вариантов прокладки отопительных трубопроводов. Какой из них выбрать – зависит от каждой конкретной ситуации. Ниже мы вкратце расскажем об основных вариантах.

Коллекторная (лучевая, веерная) схема отопления

При коллекторной разводке каждый отопительный прибор подсоединяется к распределительному коллектору двумя магистралями — подающей и обратной.

Главное достоинство коллекторного отопления – схема позволяет регулировать температуру теплоносителя на каждом конкретном отопительном приборе или в каждом из контуров в системе водяных теплых полов.

При использовании отопительных трубопроводов из современных материалов (например, поперечно сшитый полиэтилен или металлопласт) между коллекторами и отопительными приборами нет стыков труб. Это повышает надежность системы. В этом случае не опасаться за образование протечек в скрытых полостях. Коллекторная схема отопления частного дома выполняется только скрытым способом. В коттеджах этот вид разводки востребован больше других.

Двухтрубная схема

Отопление дома двухтрубной схемой предполагает последовательное подключение радиаторов. Магистрали при этом общие для всех отопительных приборов.

Существуют два варианта реализации двухтрубной системы:

Двухтрубная попутная (петля Тихельмана)

Двухтрубная попутная система отопления

Движение теплоносителя в прямом и обратном контурах происходит в одну сторону. Обратный контур начинается с первого радиатора, а подающий заканчивается последним. Правильное движение теплоносителя организуется за счет подбора диаметра трубопроводов. Используя петлю Тихельмана можно добиться равномерного прогрева помещений.

Двухтрубная тупиковая

Двухтрубная тупиковая система отопления

Отличается от предыдущего вида разнонаправленным движением теплоносителя в прямом и обратном контуре и состоит из нескольких ветвей (плечей). Последний радиатор в каждой ветке является тупиковым. От этого радиатора начинается обратный контур.

Двухтрубная тупиковая схема системы отопления сложнее в реализации, чем попутная. Необходимо внимательное выполнение расчета гидравлической составляющей системы. Кроме того, необходимо соблюдать равенство нагрузки каждого плеча. Каждое плечо рекомендуется укомплектовывать не более чем пятью отопительными приборами.

Достоинства двухтрубных систем – низкая цена реализации и надежность работы (по сравнению с однотрубными).

Из недостатков можно выделить – необходимость большого количества соединений отопительных труб. Это значительно уменьшает надежность системы, и особенно критично при скрытой прокладке.

Кроме того, отсутствует возможность индивидуальной настройки каждого отопительного прибора в отдельности, что часто не позволяет установить требуемую температуру в конкретном помещении.

При двухтрубной разводке магистрали могут быть проложены, как открыто, так и скрыто. В первом случае обычно используются трубы из меди или полипропилена, во втором — из поперечно сшитого полиэтилена. Поперечно сшитый полиэтилен применяется по причине повышенной надежности соединения трубы с фитингом.

Комбинированная схема системы отопления

Комбинирование лучевой и двухтрубной разводки применяется, если в отапливаемом помещении несколько окон. К ближнему радиатору идет соединение от коллектора, а далее последовательно подключаются другие имеющиеся в помещении батареи.

Комбинированный вариант выбирается с целью снижения цены на отопление загородного дома. По нему можно соединять последовательно до 5 радиаторов практически без потери общего качества и надежности системы.

Однотрубная схема («ленинградская»)

Однотрубная разводка отопления – схема устаревшая, но иногда еще использующаяся. В ней применяется одна труба, образующая кольцевой контур. К этой трубе последовательно подключаются радиаторы. По этой трубе подводится теплоноситель к радиаторам и по ней же он уходит обратно к котлу.

Единственный плюс «ленинградки» – ее низкая цена. Существенный недостаток — разная температура теплоносителя в радиаторах. Наиболее дальние от котла радиаторы нагреваются недостаточно. Для отопления в частных домах в сегодняшних реалиях ленинградская схема практически не применяется именно из-за этого.

Материалы отопительных труб

При разработке системы в зависимости от способа прокладки труб выбирается их материал. Это связано с его температурным расширением и гибкостью.

Например, стальные трубы можно прокладывать как внутри, так и снаружи. Сшитый полиэтилен и металлопласт рекомендуется укладывать скрытым способом. Открытый способ их прокладки нежелателен, так как из-за значительного провисания нарушается эстетика интерьера. Полипропиленовые магистрали желательно прокладывать открыто. В противном случае возможные протечки по стыкам могут быть вовремя не обнаружены.

Далее рассмотрим внимательнее основные виды отопительных трубопроводов и перечислим их основные преимущества и недостатки.

Поперечно сшитый полиэтилен

Поперечно сшитый полиэтилен

Современные технологии изготовления труб из этого материала позволяют достичь высоких потребительских свойств. Изготовленные методами сшивки трубы имеют маркировку PEX.

Ведущие производители труб из сшитого полиэтилена изготавливают пресс-фитинги к ним. Их обжим производится с помощью специального инструмента. Полученные соединения отличаются высокой прочностью.

  • Гибкость, прочность на разрыв, возможность возвращаться в исходное состояние даже при сильной деформации
  • Способность выдерживать высокое давление – до 10-12 атмосфер
  • Несложный монтаж отопления, при применении этих труб
  • Устойчивость к высоким температурам и агрессивным средам
  • Уязвимость от УФ-излучения
  • Мягкость покрытия (это может привести к тому, что стенки труб будут съедены мышами и крысами). В том числе и поэтому, такие трубы используют в основном во внутренних коммуникациях. В земле их прокладывать рекомендуется в металлических оболочках
  • Трубы из сшитого полиэтилена и фитинги для них относительно дорогие
  • Высокая стоимость инструмента для стыковки трубы с фитингом

Полипропилен

Полипропиленовые трубы отопления

Это легкий материал, получаемый из нефтепродуктов. Из него изготавливаются как сами трубы, так и фитинги. Трубы соединяются между собой фитингами методом пайки.

  • Невысокая цена
  • Стойкость к воздействию агрессивных химических веществ
  • Простота сборки
  • Низкая цена инструмента для пайки соединений
  • Ухудшение свойств под воздействием солнечных лучей
  • Горючесть
  • Критичность к высокой (выше 70 градусов С) температуре теплоносителя
  • Низкая долговечность

Монтаж отопления в частном доме, с использованием полипропиленовых труб, применяется при открытой прокладке внутренней отопительной системы.

Современные полипропиленовые трубы, в целях повышения их потребительских качеств и надежности, армируются. Материалы для армирования – стекловолокно или алюминий. Оптимальный вариант для обогрева – полипропилен, армированный стекловолокном.

Металлопласт

Металлопластиковая труба отопления

Название материала отражает его структуру. Он состоит из слоев полиэтилена, алюминия и клеящего слоя. Трубы из этого материала используются с латунными фитингами.

  • Высокая прочность
  • Долговечность
  • Устойчивость к воздействию высоких температур, солнечных лучей и агрессивных сред
  • Гибкость
  • Легкость монтирования металлопластиковых труб
  • Слабая устойчивость к давлению в системе
  • Относительно высокая стоимость
  • Склонность к тепловым деформациям
  • Расслаивание при превышении предельно допустимого давления
  • Высокая стоимость и не универсальность инструмента для работы с материалом

Отопление в частном доме металлопластиковыми трубами, применяется в основном при внутренней прокладке.

Сталь

Стальные трубы

Этот материал традиционно применяется для изготовления отопительных трубопроводов. До недавнего времени практически все трубы для обогрева помещений изготавливались только из этого материала. Соединения магистралей осуществляется сварным методом или с помощью резьбовых фитингов.

  • Высокая прочность, устойчивость к механическим нагрузкам
  • Способность выдерживать любую температуру и давление теплоносителя
  • Невысокая цена
  • Низкий коэффициент теплового расширения
  • Трудоемкий и сложный монтаж отопления в частном доме на этих трубах
  • Отсутствие гибкости
  • Подверженность коррозии
  • Внутреннее «зарастание»
  • Срок службы (по сравнению с современными материалами) относительно невысокий — до 15-20 лет в зависимости от условий эксплуатации.

Медь

Медные трубы

Отопительные системы, построенные на медных трубах – редкость. Причина – высокая цена таких трубопроводов.

  • Высокая прочность, стойкость к механическим нагрузкам, высокой температуре и давлению
  • Долгий срок эксплуатации
  • Отсутствие коррозии
  • Эстетика (при открытой прокладке)
  • Высокая цена материала
  • Критичность к наличию примесей в теплоносителе и к его составу
  • Трудоемкий монтаж отопления в доме
  • Негативные гальванические процессы при стыковке с некоторыми материалами

Следует помнить, что устанавливать медные трубы перед стальными трубами и радиаторами недопустимо. Это приводит к негативным гальваническим процессам. Чтобы избежать этого, необходимо медные трубы прокладывать после стальных участков по течению теплоносителя или делать гальваническую прокладку из нейтрального материала (например, бронза, латунь).

Нержавеющая сталь

Отопление дома из нержавеющих стальных труб существенно дороже, однако они лишены одного из главных недостатков — подверженности коррозии. Как следствие, трубопроводы из нержавеющей стали служат гораздо дольше и могут применяться практически в любых отопительных системах. Но их стоимость очень высокая и они применяются в очень редких случаях.

Сильфонные трубы

Они представляют собой гофрированные гибкие шланги из нержавеющей стали. Они не часто используются в отопительных системах. Иногда они выступают в качестве подводов к радиаторам или конвекторам, если использование для этой цели обычных труб по какой-то причине затруднено.

Отопительные приборы

Для водяного отопления в доме могут быть использованы различные виды отопительных приборов – радиаторы, конвекторы, регистры, теплые полы. Подробнее о каждом из этих приборов мы расскажем ниже.

Радиаторы

Стальной панельный радиатор

Самыми распространенными отопительными приборами являются радиаторы. Они могут отличаться количеством секций (кроме того, существуют несекционные радиаторы) и материалом. Чем большая площадь фронтальной поверхности, тем больше тепла прибор при этом выделяет.

Радиаторы делятся на следующие типы:

  1. Стальные
    • Панельные
    • Трубчатые
    1. Биметаллические секционные
    2. Алюминиевые секционные
    3. Чугунные

    Могут обладать следующим типом подключения:

    Конвекторы

    Конвектор отопления

    Помимо радиаторов, отопление дома, можно осуществить водяными конвекторами. Принцип их действия основан на том, что нагретый воздух поднимается вверх, вытесняя холодный. Это явление называется конвекцией, отсюда и название данного прибора. Как правило, конвекторы устанавливаются под окнами. Поступающий вверх теплый воздух от них создает «завесу», блокирующую поступление холодного воздуха снаружи.

    По своему расположению конвекторы могут быть:

    • Настенные
    • Напольные
    • Встраиваемые

    Настенные приборы прикрепляются к стене с помощью специальных кронштейнов. У них небольшая масса, поэтому их, в отличие от радиаторов, можно устанавливать даже на гипсокартонных перегородках.

    Напольные конвекторы монтируются на полу при помощи поставляемых в комплекте ножек. Они имеют небольшой размер, но обладают высокой теплоотдачей.

    Встраиваемые конвекторы устанавливаются в нишу под полом. Решетка, расположенная в верхней части прибора, находится на одном уровне с полом. В ряде случаев эту решетку декорируют под стиль интерьера.

    По типу конвекции конвекторы можно разделить на приборы:

    • С естественной конвекцией
    • С принудительной конвекцией

    В первом случае потоки теплого воздуха поступают вверх, холодные за счет разницы в плотности оседают вниз, где, в свою очередь, нагреваются конвертором. Далее этот процесс происходит циклически, естественным образом.

    В моделях с принудительной конвекцией в приборы встроены электрические вентиляторы. За счет работы вентиляторов процесс конвекции ускоряется, теплоотдача увеличивается.

    Конвекторы, как правило, выглядят более эстетично, чем радиаторы, а встраиваемые вообще не видны (кроме решетки). Поэтому их часто устанавливают, когда большое значение придается дизайну. Также они используются там, где традиционные радиаторы применить не представляется возможным, например:

    • Перед стеклянными дверями балконов
    • При «низких окнах»

    Конвекторы часто используются не только при обогреве жилых помещений, но и в бассейнах, зимних садах.

    Регистры

    Еще одним видом отопительных приборов являются регистры. Они представляют собой сварные или собранные конструкции из металлических (как правило, стальных) труб. Трубы соединены друг с другом перемычками, по которым циркулирует теплоноситель. Коттеджи крайне редко отапливаются регистрами, из-за их непривлекательного внешнего вида. Регистры применяются чаще всего на промышленных Объектах.

    Отопление дома водяными теплыми полами

    В последние годы набирают популярность водяные теплые полы. Если помещение крупногабаритное, радиаторы не всегда эффективно прогревают все пространство, особенно в центре комнаты. В этом случае в дополнение к радиаторам целесообразно смонтировать теплые полы. Поднимающийся от них нагретый воздух равномерно заполняет все пространство.

    Другие составляющие отопительной системы

    Отопление дома, помимо трубопроводов и приборов обогрева, может включать в себя следующие элементы.

    Циркуляционный насос

    Циркуляционный насос применяется в схемах с принудительным перемещением теплоносителя. Устанавливается циркуляционный насос на обратную трубу между котлом и ближайшим расположенным по этой трубе радиатором.

    Принцип его действия следующий. Двигатель насоса приводится в действие вращающимся ротором. Насос начинает с одной стороны забирать теплоноситель из контура, а с другой проталкивать его по трубам.

    Расширительный бак

    Это стальной бак с двумя камерами внутри. Эти камеры разделены мембраной. Одна из них предназначена для заполнения водой, вторая является воздушным компенсатором.

    Устанавливаются расширительные баки в отопительных системах закрытого типа для компенсации возможных гидроударов.

    Буферная емкость

    Ее предназначение – запас нагретого теплоносителя и обеспечение работы отопительной системы определенное время с выключенным источником тепла.

    Отопление в доме на твердом топливе оптимально функционирует при использовании данной емкости. Днем при работе твердотопливного котла теплоноситель нагревается в буферной емкости. А ночью коттедж может обогреваться от этой емкости с неработающим котлом, пока теплоноситель не остыл.

    Теплоноситель

    Основными видами теплоносителей в отопительных системах являются вода, различные антифризы и их смеси в определенных пропорциях.

    Антифриз — это жидкость, представляющая собой водные растворы этиленгликоля, пропиленгликоля или ацетата калия с добавлением модифицирующих присадок. Они понижают температуру его замерзания.

    Отопление дома с применением теплоносителя, в который добавляют специальные ингибиторы, позволяет предотвращать окисление, коррозию, образование накипи. Их содержание может составлять по массе от долей процента до 3-4 %.

    Какой именно теплоноситель выбрать, решается индивидуально, в зависимости от ситуации. Если вероятность выхода из строя котла мала, проблем с топливом нет, лучше использовать воду. Многие производители котлов запрещают использование антифризов, нередки случаи отказа в гарантии на данном основании.

    Подготовительные работы

    Перед началом работ по монтажу отопления частного дома необходимо провести подготовительные работы. Их цель – в процессе производства работ свести возможность простоя монтажной бригады к минимуму. К подготовительным работам относится:

    • Обеспечение строительной готовности – тепловой контур должен быть закрыт, помещения очищены от строительного мусора, должны быть межэтажные перекрытия или лаги
    • Устройство ниш под установку радиаторов и коллекторных шкафов – если это необходимо
    • Подготовка поверхности стен для установки радиаторов – желательно чистовая отделка
    • Выполнение полной чистовой отделки помещения котельной
    • Изготовление всех необходимых отверстий в межэтажных перекрытиях, выполнение штроб и ниш

    Принцип работы отопительной системы

    Базовые знания о принципе работы отопительной системы необходимы практически каждому. Это позволит за короткое время найти ту или иную неполадку, а также избежать появления ошибок в момент установки и проектирования. В этой статье вы узнаете все самое интересное, что касается принципа работы водяных отопительных систем.

    Из чего состоит система водяного отопления?

    Специалисты называют такие системы гидравлическими или жидкостными. Дело в том, что тепловая энергия направлена к отопительным устройствам от котла. Среди этих устройств могут быть: теплый пол, радиатор и многие другие. Процесс циркуляции проходит в трубопроводе с нагретой водой. Другими словами, система водяного отопления представляет собой замкнутую цепочку, которая состоит из труб, отопительных устройств, котла. Кроме того, сюда можно включить такие элементы, как: гайки, краны, бак, систему безопасности и многое другое.

    Работа отопительной системы

    Отопительная система работает следующим образом: Нагретая жидкость в котле продвигается по системе, тепло распределятся по трубам к приборам, после чего, поступает для нагрева помещения. Так как все элементы отопления представляют собой замкнутую систему, жидкость движется по кругу.

    Основные виды отопительных систем

    Отопительную систему разделяют на две группы по способу циркуляции теплового носителя:

    • От насоса. Принудительная циркуляция.
    • Конвективная система. Естественная циркуляция.

    Мы можем рассмотреть работу каждой системы в данной статье.

    Отопительная система с естественной циркуляцией

    Данная система является самой простой, хотя монтаж ее трудно назвать таковым.

    В котле происходит нагрев теплоносителя. Данный процесс приводит к уменьшению плотности воды, после чего, она продвигается вверх по трубе, которая называется подающий стояк. Жидкость вытесняется в расширительный бак, где ее объем значительно увеличивается. Далее, она направляется вниз по трубам, которые получили название горизонтальные стояки. Затем вода оказывается в отопительном приборе. Здесь она снова возвращает свою плотность, что позволяет ей стечь вниз, для возвращения в котел.

    Стоит отметить, что вертикальные стояки должны быть большого диаметра. Это позволяет образовываться побудительной силе, приводящей к циркуляции теплоносителя.

    В такой системе отопления необходимо учитывать уклоны.

    В первую очередь необходим уклон к отопительному прибору от стояка. Затем, уклон нужен в “обратке” к котлу. Если нет уклона, то система не будет работать.

    Отопительная система с принудительной циркуляцией

    Для работы данной системы необходимо использование циркуляционного насоса. Существует различные модели таких насосов, которые отличаются друг от друга своей мощностью.

    Обратив внимание на схему, показанную ниже, можно увидеть нагрев теплоносителя в котле. Благодаря насосу, вода движется по трубам к отопительным приборам. Кроме того, вентили имеются на каждом радиаторе. Они позволяют устанавливать более комфортную температуру. В наше время можно использовать ручные или автоматические вентили.

    Практически все радиаторы оснащены специальными кранами, через которые можно удалить воздух из системы. Принцип работы данной системы аналогичен предыдущему. Охлажденная вода возвращается по трубе обратно в котел.

    Чтобы выбрать отопительную систему для дома, необходимо выделить их недостатки и преимущества.

    Плюсы и минусы отопительных систем

    Две вышеперечисленные системы имеют свои плюсы и, конечно же, минусы. Рассмотрим их поподробней.

    Плюсы отопительной системы с принудительной циркуляцией:

    • Возможна регулировка теплового потока в автоматическом режиме.
    • Имеет возможность задавать температурный режим для каждого помещения в отдельности. Он также будет поддерживаться автоматически.
    • Благодаря автоматическому режиму расход топлива более экономичный.
    • Можно использовать трубы из пластика, что снизит стоимость монтажа и затраты на покупку материала.
    • Пластиковые трубы не портят интерьер помещения. Кроме того, их можно скрыть в стене.

    Минус принудительной циркуляции заключается в зависимости работы всей системы от электричества. Нельзя забывать, что работу насоса обеспечивает электросеть.

    Плюсы отопительной системы с естественной циркуляцией

    Имеет единственный плюс – она не зависит от электричества. В такой системе не используется насос.

    Минусы отопительной системы с естественной циркуляцией:

    • Нет возможности отрегулировать тепло в автоматическом режиме.
    • Высокие затраты на топливо.
    • Необходимы трубы с большим диаметром: пластиковых и стальных, что увеличивает стоимость.
    • Низкая эстетичность от монтажа больших труб.
    • Нельзя использовать бойлер косвенного нагрева, а также водяные теплые полы.

    Вышеперечисленная информация позволит выбрать удобную систему отопления не только для дома, но и для любого другого помещения.

    Заявка на бесплатную консультацию

    Заполните данные и специалист свяжется с вами

    Как провести отопление от котла

    Как таковых температурных норм для частных домов нет, каждый выбирает режим, который его устраивает. Оптимальным показателями считается 23-25°. Уже на стадии проектирования системы отопления необходимо рассчитать количество требуемого тепла и на основании этого подобрать оборудование, определиться с типом разводки, приобрести трубы определенного размера и сечения.

    Системы отопления в частных домах

    Для частных домов без центрального отопления существуют различные варианты отопительных систем. Они делятся на три основных типа: водяное отопление, воздушное отопление, электрическое отопление.

    При воздушной системе отопления нагревание воздуха происходит непосредственно возле теплового агрегата (печи, камина), дальше тепло по законам физики заполняет помещение.

    Электрическая система подразумевает использование электроконвекторов и/или системы «теплого пола». Оборудовать такой пол имеет смысл только при наличии радиаторов, в одиночку с прогревом дома он не справится.

    В России наибольшую популярность получила система водяного отопления. Относительно недорого и практично. Главный плюс такой системы в том, что тепло равномерно распространяется по всем отапливаемым помещениям. Минусы – трудоемкий монтаж и необходимость в постоянном уходе.

    Структура системы отопления

    Система водяного отопления состоит из трех основных элементов:

    • Котел, являющийся отопительным прибором.
    • Трубы, по которым, собственно, перемещается жидкость.
    • Радиаторы.

    Существуют разновидности котлов, различающиеся видом топлива. Активно используются котлы, работающие на газе, солярке, дровах, угле, электричестве. Сейчас можно выбрать комбинированную модель, функционирующую, например, на газе и дровах, газе и электричестве. Заканчивается один вид топлива – переходите на другой.

    Универсальной рекомендации здесь нет: все зависит от доступности и цены разных ресурсов. Используя модель, работающую на жидком или твердом топливе, вы получаете автономную систему, и при отключении электричества мерзнуть не придется.

    Модели котлов различаются и по мощности, поэтому выбор осуществляется с учетом площади помещения, которое планируется обогревать. Расчет требуемой мощности можно произвести самостоятельно: соотношения один киловатт на десять квадратных метров будет достаточно, но высота стен помещения не должна превышать трех метров. На уровень теплоизоляции дома, размеры оконных рам, необходимость обогрева дополнительных помещений (кладовка, веранда, чердак) тоже стоит обратить внимание.

    Трубы для котлов еще недавно предпочитали стальные, но они быстро ржавели. Сейчас перешли на нержавейку и медь. Медные изделия обладают лучшими эксплуатационными характеристиками: легко переносят перепады давления и температур, не ржавеют, очень устойчивы к физическим воздействиям. Правда, стоят они недешево.

    Более экономичны трубы из полимеров. Как правило это полипропилен: прочный, долго служит, устойчив к коррозии, легко и быстро монтируется. Недостаток состоит в том, что при перепадах температур материал может расширяться, что рано или поздно выводит трубы из строя.

    При всей относительной легкости монтажа полипропиленовых труб вам не обойтись без сварочного аппарата: он необходим для соединения отдельных труб и закрепления их фитингами. Стоит такой инструмент недешево, но его можно взять напрокат.

    Радиаторы бывают стальные, чугунные, алюминиевые, биметаллические. От материала зависят теплоемкость, прочность, устойчивость к давлению, срок эксплуатации. Например, чугун прослужит 50 лет и больше, а алюминий – 15-20. Еще один важный момент – общая площадь радиатора: чем она больше, тем и тепла будет выделяться больше.

    В целом же, для отопления частного дома подойдут любые из перечисленных типов. Приоритеты могут быть разные у каждого домовладельца. Алюминиевые батареи имеют самую высокую отдачу тепла. Стальные радиаторы отопления дешевые и непрактичные. Биметаллические, которые сегодня активно рекомендуют на строительных форумах, наоборот, дорогие и тепла выделяют меньше алюминиевых. Для системы автономного отопления они, возможно, это не лучший выбор.

    Принцип работы системы водяного отопления

    Водяной обогрев работает по несложной схеме: генератор тепла (котел) разогревает воду (как вариант – гликолевый раствор), которая по трубам идет к радиаторам, те отдают тепло помещению, прогревая воздух. Остывая, жидкость возвращается к котлу, опять нагревается и идет на повторный заход. Эта система замкнута и циклична.

    Циркуляция воды может осуществляться в двух видах, отличающихся друг от друга, и при проведении системы теплоснабжения этот момент нужно учесть.

    Естественная (гравитационная) циркуляция происходит за счет разности плотностей горячей и холодной воды. Горячая вода имеет меньшую плотность, а значит, и вес, поэтому, по законам физики, движется по трубопроводу в радиатор. Охлаждаясь, вода прибавляет в весе и уходит обратно в котел. Такая система автономна, не нуждается в электричестве и конструктивно несложная, но при ее монтаже необходимо предусмотреть размещение большого количества труб широкого диаметра и обеспечить уклон с углом не менее двух градусов.

    При принудительной циркуляции вода перемещается при помощи специального насоса. Здесь, помимо котла, монтируется бачок расширения, в который уходит лишняя жидкость. Кроме того, во избежание прорыва труб в такой системе предусмотрен манометр для контроля давления в трубопроводе. Для подобной схемы отопления необходимо электричество – это дополнительные регулярные затраты, однако труб требуется меньше, а температуру можно контролировать.

    Монтаж трубопровода: важные моменты

    Существует две схемы монтажа водяного отопления от котла в частном доме:

    • Одноконтурная схема рассчитана только на обогрев помещений. Состоит из котла с воздушной вытяжкой, однотрубной разводки и радиатора с нужным количеством секций. Чтобы обеспечить поступление горячей воды в доме, нужно будет устанавливать дополнительную конструкцию: одна отапливает дом, вторая подает воду. Эта система, простая в сборке и сравнительно дешевая, подойдет для небольших дачных домиков (до ста квадратов). При необходимости систему можно прокачать, установив насос для циркуляции и устройства регулирования температуры.
    • Двухконтурная схема позволяет одновременно обогревать помещение и подавать горячую воду. Но эксплуатационные характеристики данной системы таковы, что применима она только для домов, в которых проживает до четырех человек.

    Следующий принципиальный момент – тип трубопровода. Их существует три.

    • Однотрубная система. По этой схеме вода будет идти от радиатора к радиатору, постепенно охлаждаясь, поэтому следующая батарея будет холоднее предыдущей. Этот вариант не имеет смысла в многокомнатных домах, а для небольшого домика вполне подойдет.
    • Двухтрубная система отапливает помещения более качественно. Схемой предусмотрено проведение двух труб к каждой батарее. По одной трубе идет горячая вода, вторая направляет остывшую воду к котлу, что сводит потери тепла к минимуму.
    • Коллекторная система самая «теплая». Здесь много труб, каждая из которых подводится к каждому радиатору. Можно контролировать температуру на каждой батарее. Минус в том, что работа по монтажу такой системы очень трудоемкая: мало того, что нужно обустроить большое количество труб, так еще и коллекторный шкаф нужно установить. Не в каждом доме хватит на это места.

    При проведении водяного отопления необходимо учесть все нюансы, связанные как с характеристиками помещения, так и с вашими конкретными целями. Существующие схемы монтажа трубопровода наглядно показывают весь алгоритм такой работы. Однако, планируя трудоемкие варианты решения, не стоит пренебрегать помощью специалистов.

    Системы отопления. Какую выбрать?

    В процессе строительства дома на определённом этапе встаёт вопрос о монтаже системы отопления. Конечно проще всего найти фирму, которая запроектирует и смонтирует систему отопления для вашего дома. При этом даст гарантию на свою работу. Если ваши финансовые возможности не позволяют это сделать, или вы хотите попробовать свои силы и сделать разводку отопления своими руками, прочитайте эту статью. Надеемся эта информация будет полезна и поможет Вам определиться в выборе.

    Системы отопления делятся на две большие группы – однотрубные и двухтрубные. Разница заключается в присоединении отопительных приборов. В однотрубной системе радиаторы подключаются последовательно, отсюда основной минус такой системы. По мере движения теплоносителя в отопительных приборах температура постепенно уменьшается, поэтому ближайшие к котлу радиаторы всегда более нагретые, чем отдалённые.

    В двухтрубных системах батареи подключаются параллельно, поэтому все приборы нагреваются одинаково. Но такие системы более сложные при монтаже и требуют больше затрат на материалы. Давайте более подробно разберём каждую систему. Пойдём от простого к сложному.

    Простейшая однотрубная система – самый дешёвый вариант.

    Посмотрите на рисунок, система проще некуда. Теплоноситель, проходя последовательно через несколько радиаторов, возвращается в котёл, где опять нагревается.

    однотрубная система отопления схема

    В такой системе нельзя отключить или уменьшить мощность одного радиатора, так как закрыв его циркуляция в системе полностью прекратится. Вы спросите: «Зачем нужна такая система, где невозможно отключить радиатор, если стало жарко»?

    Вы абсолютно правы!

    Но в некоторых случаях такую систему стоит монтировать. Например, Вы имеете дачный домик с одной комнатой, где система состоит из трёх радиаторов и электрического котла. В этом случае, нет необходимости отключать радиаторы, а если стало жарко, можно просто уменьшить температуру на котле. Такую систему можно охарактеризовать так – просто, дешево и без заморочек.

    Однотрубная система – «ленинградка»

    Схема выглядит таким образом: понизу идёт труба розлива в которую с помощью тройников врезаются батареи отопления.

    однотрубная система ленинградка схема

    Эту систему делают очень часто. Люди рассуждают так: одна труба розлива всегда проще и дешевле, чем две. Но экономия на трубе при монтаже «ленинградки» имеет место только тогда, когда есть возможность сделать полный круг, то есть обойти кругом всё помещение. Если же полностью закольцевать розлив не получается, то приходится возвращать холостую трубу и вся экономия сходит на нет. Очень часто при монтаже «ленинградки» допускаются непоправимые ошибки, которые приводят к тому, что система совсем или частично не работает. Как известно, теплоноситель всегда циркулирует по пути наименьшего сопротивления, поэтому большая его часть идёт по нижней трубе помимо радиатора. А в батареи циркуляция очень слабая и чтобы её увеличить монтируется так называемая редукция. Делают её двумя способами — заужением участка трубопровода под радиатором или установкой на нём запорной арматуры.

    Гравитационная система — она работает без насоса

    По-другому такую систему отопления называют самотечной. В чем ее смысл? Из курса физики известно, что горячая жидкость, а в данном случае, нагретый теплоноситель имеет меньшую плотность, чем остывший. Поэтому, выходя из котла жидкость как бы всплывает, поднимаясь наверх, затем охлаждается в отопительных приборах и падает вниз, далее проходя по обратному трубопроводу поступает обратно в отопительный котел.

    самотечная система отопления схема

    Процесс этот называют естественной циркуляцией. Таким образом, для работы такой системы отопления не нужен циркуляционный насос, все и так вертится под действием силы тяжести. Но движение теплоносителя при естественной циркуляции происходит медленно, поэтому циркуляционный насос на такую систему обычно всё равно ставят. Монтируется он на обводной линии, а на основную трубу устанавливается шаровой полнопроходной кран, который открывают при отключении электроэнергии. Гравитационная система монтируется из стальных труб достаточно большого диаметра. Горизонтальные участки розлива выполняются с уклоном — подача от котла, обратка к котлу. Величина уклона должна составлять не менее 5 мм на погонный метр трубы. Верхнюю трубу сделать с уклоном, как правило, не составляет труда, а с нижней возникают проблемы. Приходится устанавливать котел как можно ниже или поднимать обратный трубопровод вместе с радиаторами. Гравитационная система получается дорогой, громоздкой и некрасивой. Чтобы исключить закипание котла при отключении электричества можно пойти по другому пути — это установка источника бесперебойного питания на циркуляционный насос.

    Коллекторная — система на любителя

    Еще эту систему называют лучевой. Суть схемы такова. В отапливаемом помещении, обычно ближе к центру, располагается коллектор, от которого к каждому радиатору идут две трубы – подающая и обратная.

    коллекторная система отопления схема

    Трубы в ней, как правило, используются из металлопластика или сшитого полиэтилена. Прокладываются они чаще всего в конструкции пола (в стяжке), реже по потолку нижнего этажа. Лучи, подходящие к радиаторам, имеют разную длину, поэтому для правильной работы необходима тщательная балансировка. Преимуществами такой системы является отсутствие соединений труб, находящихся в стяжке, так как лучи делаются из цельных кусков и быстрота монтажа. При чём второе преимущество достаточно спорное. Самым главным минусом такой системы является дороговизна – большое количество трубы, коллекторы стоят денег.

    Попутная система — «Петля Тихельмана»

    В этой системе теплоноситель движется по кругу в одном направлении. Подача в ней большим диаметром начинается на первом радиаторе, далее уменьшаясь заканчивается на последнем. Розлив же обратного трубопровода начинается наоборот – большим диаметром на последнем радиаторе и меньшим на первом.

    Петля Тихельмана схема

    Таким образом, сумма труб подачи и обратки каждого отопительного прибора одинакова. На первом радиаторе — короткая подача, длинная обратка, на последнем наоборот — большая подача, маленькая обратка. Что это даёт? Все радиаторы в такой системе имеют одинаковое гидравлическое сопротивление, то есть находятся в одинаковых условиях. Сделали попутку, запустили, всё сразу работает – хлопаем в ладоши! Не нужно никакой регулировки! На самом деле, балансировочные вентиля в попутной системе ставить рекомендуется, так как ещё есть человеческий фактор. При монтаже, сварке или пайке возможны дефекты (заужение труб), поэтому минимальная балансировка всё же может потребоваться.

    Тупиковая двухтрубная система

    Петля Тихермана — это очень хорошо. Но не всегда есть возможность закольцевать систему. Входные двери, лестничные марши мешают прохождению труб отопления. В таких случаях монтируется двухтрубная тупиковая система.

    Двухтрубная система отопления схема

    Розлив в ней состоит из двух труб — прямой и обратной. Уменьшение диметра трубы происходит от первого радиатора к последнему. Приборы отопления присоединяются параллельно. Система прекрасно работает, когда количество радиаторов на каждой ветке розлива не очень большое, так как чем больше приборов находится на каждом контуре, тем сложнее сбалансировать систему. Для регулировки системы необходимо прикрывать балансировочные клапаны на ближних радиаторах.

    Какую схему выбрать?

    Выводы:

    Если необходимо отопить небольшое помещение, состоящее из одной комнаты: гараж, небольшой цех, дачный домик, то монтируем самую простую однотрубную систему. Дешево и сердито!

    Когда источником тепла является твердотопливный котел и часто происходят перебои с электроснабжением, а внешний вид системы не имеет значения (вахтовый вагончик, маленький деревенский дом) — монтируем гравитационную систему.

    В небольшом частном доме, где есть возможность пустить трубу отопления по периметру, а количество отопительных приборов не более 8 – делаем «ленинградку».

    Во всех остальных случаях советуем использовать двухтрубную систему. Там, где есть возможность пустить трубу по кругу – попутка, где нет – тупиковая система отопления.

    Еще совет!

    В частном доме в несколько этажей делайте систему из нескольких контуров. Свой контур на каждый этаж. Как известно, тёплый воздух поднимается наверх, поэтому на втором этаже всегда теплее, чем на первом. В этом случае у Вас есть возможность регулировать теплоснабжение каждого этажа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *