Водяное отопление своими руками: все про водяные системы отопления

Система отопления частного дома своими руками

Отопление частного дома своими руками. Горизонтальная и вертикальная схема отопления

Прежде чем приступить к организации отопления, нужно составить схему прокладки коммуникаций. Для этого предстоит выбрать, какую систему установить: водяную, паровую, электрическую или открытого огня. Её выбор зависит от финансовых возможностей, личных вкусов и целесообразности установки в помещении. В схеме должны учитываться все элементы отопительной системы. Также на стадии проектирования нужно провести расчет мощности.

Отопительные системы дачных домов и коттеджей отличаются типом используемой энергии, теплоносителем, методом установки, а также набором комплектующих.

Несмотря на различие в эксплуатационных характеристиках, принцип действия большинства состоит из нижеперечисленных этапов:

1. В котле подогревается: вода, пар, антифриз или масло.
2. Теплоноситель расходится по трубам, ведущим к радиаторам.
3. При движении по трубам нагретое вещество отдает тепло радиатору и теплообменнику которые установлены в бойлере или коллекторе, за счет этого и происходит нагрев воды.
4. После чего возвращается в котел, где опять нагревается и проходит весь цикл заново.

Отопление частного дома своими руками. Горизонтальная и вертикальная схема отопления

Вода, по праву, считается лучшим теплоносителем, благодаря следующим качествам:

• доступности;
• большой энергоемкости;
• аккумулятивным свойствам;
• экологической чистоте;
• безопасности.

Несмотря на все преимущества водяного отопления, включая легкость замены теплоносителя (слива) для замены части системы, существует и весомый минус: в зимний период вода замерзает и трубы могут лопнуть. Поэтому его следует выбирать в случае, когда частный дом прогревается постоянно (плохо подходит для дач, где зимой хозяева появляются очень редко).

Использование в качестве теплоносителя антифриза или масла решит проблему с замерзанием, но при сливе понадобятся специальные емкости и стоимость замены вещества обойдется достаточно дорого. Поэтому водяному отоплению и отдают предпочтение.

Нагрев жидкостей производится в котлах, для которых используется топливо: дрова или пилеты(евродрова) а также уголь, газ, электричество или солярка.

Виды водяных систем отопления

Теперь давайте рассмотрим варианты монтажа водяного отопления. Как и в случае со способом циркуляции, мы имеем более простой и дешевый вариант, уступающий по техническим характеристикам более усложненному и затратному.

Однотрубные системы отопления

Первым — простым и дешевым — является однотрубная система водяного отопления дома, в которой жидкость будет последовательно проходить по всем трубам, радиаторам и другим приборам отопления, если они имеются в цепочке и по обратной трубе возвращаться в котел. Данный вариант лучше подходит, опять же, для небольшого помещения.

Минус таких систем – невозможность их грамотной балансировки. Первый прибор всегда горячий, последний всегда теплый.

Двухтрубные системы отопления

Для помещений большей площадью лучше остановить свой выбор на более совершенной двухтрубной системе. В этом случае будет использовано нижнее подключение радиаторов. Но действительно совершенной такая прокладка отопления станет в том случае, если вы подключите циркуляционный насос. В противном случае будет затруднен обогрев дальних комнат.

Кроме того, уменьшить скорость остывания жидкости в системе возможно с помощью установки специальных байпасов на каждую из батарей, а также регуляторов подачи жидкости к отдельно взятому радиатору.

Отличием двухтрубной системы водяного отопления является прокладка цельной трубы к дальнему из радиаторов, от которого делается разветвление к промежуточным приборам отопления. Таким образом, пройдя по всей системе отопления, теплоноситель возвращается в котел по специальной обратной трубе, что позволяет равномерно распределить теплоотдачу по всему помещению.

Конечно, главным недостатком такого обогрева является его дороговизна и сложность монтажа, но комфорт, который вы получите взамен того стоит.

Лучевая система отопления

Схема лучевой системы отопления

Два выше описанных вида прокладки отопительных труб являются представителями периметрального способа. Но есть альтернативный — лучевой. При такой прокладке трубы подводятся отдельно к каждому радиатору: одна, по которой теплоноситель поступает в отопительный прибор, другая — обратная. Такая система позволяет отрегулировать комфортный температурный режим в каждом из помещений дома. Кроме того при поломке одного из радиаторов или трубы нет необходимости отключать все отопление, достаточно сделать это только на нужном участке.

В виду большого количества труб при монтаже лучевой системы, все коммуникации монтируются прямо в пол или стены, что благоприятно сказывается на интерьере дома.

Наиболее оптимально при лучевой прокладке использовать насосную циркуляцию теплоносителя.

Отопление теплым полом

Наиболее оптимальным способом равномерно прогреть все помещение является прокладка водяных теплых полов в доме. Возможно использовать только эту систему, а возможно сочетать ее с другими отопительными приборами. Например, когда в комнатах установлены радиаторы, а в коридорах, ванной и санузле — теплый пол. То есть особенно актуальными теплые полы будут для помещений с кафельным или мраморным покрытиями.

Использование системы «теплый пол» возможно ё при принудительной циркуляции теплоносителя.

Из преимуществ, которые дает водяное отопление теплым полом можно выделить:

• Равномерный прогрев помещение. Стяжка, отдающая тепло путем излучения, отдает его в равных долях в каждом квадрате комнаты.
• Рациональное распределение тепла. Тепло движется снизу вверх.
• Комфорт и микроклимат.
• Отсутствие приборов отопления на стенах в большинстве случаем

Монтаж системы отопления

Обустройство эффективно работающего автономного отопления – непростая задача. Можно, конечно, обратиться за помощью к специалистам, которые смонтируют трубную разводку, подключат к ней радиаторы и установят обогревательный котел. Однако монтаж отопления своими руками доступен домашним мастерам.

Пошаговая инструкция устройства отопления, как правильно сделать монтаж:

1. Установка нагревательного котла. Для него выбирается наиболее удобное место, упрощающее прокладку трубопровода и подключения к источнику топлива.
2. Монтаж радиаторов отопления. Обычно батареи устанавливают под оконными проемами, что положительно влияет на воздухообмен в помещении. Расстояние от подоконника до радиатора составляет 100 мм, от пола – 60 мм.
3. Устройство трубной разводки. Трубы с фитингами прокладывают закрытым (в конструкции пола) или открытым способом, поверх финишного напольного покрытия.

Трубы подключаются к радиаторам отопления, устанавливается запорная арматура, монтируются расширительные баки, циркуляционный насос, автоматические приборы безопасности и другое оборудование.

Частный дом монтаж отопления. Печная система

Отопление частного дома. Металлические печи

Использование печей в качестве основной системы отопления с каждым годом встречается все реже, однако, именно они создают особую уютную атмосферу.

Существуют такие варианты печей, обеспечивающие эффективный обогрев:

• Металлические – просты в установке, быстро прогреваются, однако не обладают способностью аккумулировать тепло. Из-за своей малой общей теплоемкости печка отдает тепло лишь в течение 2 – 3 часов, а потом её нужно протапливать снова и снова. А это чревато значительным расходом топлива.
• Каменные – обеспечивают постоянный, более качественный обогрев (за счет массы в них дольше сохраняется заданная температура), но требуют сложной установки. Каменные отопительные печи бывают различных видов: отопительные (голландка); отопительно-варочные (шведки, русские печи); обычные варочные (печи под казан, барбекю); узконаправленные (каменка для бани, тепличные, гаражные печи). Такое разнообразие видов позволяет выбрать наиболее подходящий образец.

Схема отопление в частном доме своими руками

С рациональной точки зрения отличным решением станет отопительно-варочная печь. Поверхность исполняет одновременно две функции: служит для приготовления пищи и прогревает помещение. Из-за открытой комфорочной поверхности тепло печи растрачивается быстрее. Достаточно популярны печи-камины со стеклянной дверью, работающие как открытая либо закрытая печь.

Печное отопление может быть организовано двумя способами. В первом случае обогрев помещения производится за счет нагрева самой печи от продуктов горения (дров или солярки), такой способ часто встречается в деревнях, селах, поселках, но к нему можно отнести также и каминное отопление (подогрев воздуха). Во втором случае печь сжигая материалы подогревает теплоноситель собственным теплом или горячим воздухом, который поднимается и подается по трубам к нагревательному элементу. Далее нагретое вещество (вода, масло, антифриз) поступает в однотрубную, либо двухтрубную сеть.

Следует отметить, что печное отопление приемлемо лишь в жилищах небольшой площади. При обогреве больших коттеджей стоит рассмотреть другие варианты.

Принцип работы водяного отопления частного дома

Суть работы отопительной системы, в которой теплоносителем является вода, заключается в его нагреве в нагревательном устройстве и перемещении его к приборам, передающим тепло в помещения. Передача тепловой энергии может осуществляться при помощи радиаторов, конвекторов или путем устройства теплых полов. Нагретая до определенной температуры вода, перемещаясь по ним, возвращается в нагреватель в охлажденном виде. В этом устройстве теплоноситель нагревается, и цикл повторяется.

До некоторого времени движение теплоносителя происходило исключительно благодаря законам физики. При проведении современной отопительной системы используются насосы, создающие циркуляцию воды. Такое техническое решение привело к росту КПД отопительного агрегата и повысило экономичность его работы за счет уменьшения объема нагреваемого теплоносителя.

Для двухэтажного дома есть свои особенности

Генераторы тепла, выпускаемые современными производителями, являются высокотехнологичными агрегатами. Их характеризует высокая производительность и экономичность. В комплекс отопительной системы входят насосы, обеспечивающие движение воды, бачок, необходимый для сброса части нагретой жидкости, и автоматика, следящая за безопасной работой и комфортной эксплуатацией оборудования.

Основные элементы отопительной системы

Для нагрева теплоносителя служит котел, тип которого определяет конструктивные особенности всей отопительной системы в доме. Нагревательные устройства с естественной тягой должны устанавливаться в специально оборудованных помещениях — котельных, так как для нормальной их работы требуется создание дымохода.

Необходимый воздух подается с помощью коаксиальных входов, которые оборудуются электрическими вентиляторами. Большую популярность имеют котлы, предусматривающие не только напольную установку, но и возможность монтажа на стене.

Установка радиаторов или конвекторов предполагает их размещение под окнами. Это связано с тем, что именно в этих местах могут происходить утечки тепла. Нагревающим элементом в некоторых системах может быть теплый пол.

Схема отопления для дома

Определившись с видом и типом отопительного прибора и теплоотводящими устройствами, а также с местом их монтажа, производится разводка труб. Для создания требуемого микроклимата в помещениях дома и эффективной работы системы отопления необходимо тщательно спланировать и рассчитать все нюансы конструкции и ее элементов для каждого помещения.

Классификация систем водяного отопления

В зависимости от расположения места выработки тепла, водные отопительные системы подразделяются на централизованные и местные. В централизованном порядке теплом снабжают, например, многоквартирные дома, всевозможные учреждения, предприятия и другие объекты.

В этом случае тепло вырабатывается в ТЭЦ (теплоэлектроцентралях) или котельных, а затем доставляется потребителям с помощью трубопроводов.

Однотрубная схема отопления

Двухтрубная разновидность системы

Насосный вариант системы отопления

Система отопления гравитационного типа

Отопительный контур с верхней разводкой

Горизонтальная разводка отопления

Пример устройства закрытой системы

Пример устройства открытой системы

Местные (автономные) системы обеспечивают теплом, например, частные дома. Вырабатывается оно непосредственно на самих объектах теплоснабжения. Для этой цели используются печи или специальные агрегаты, работающие на электроэнергии, природном газе, жидких или твердых горючих материалах.

В зависимости от способа, которым обеспечивается перемещение водных масс, отопление может быть с принудительным (насосным) или естественным (гравитационным) движением теплоносителя. Системы с принудительной циркуляцией могут быть с кольцевыми схемами и со схемами первично-вторичных колец.

Разные системы водяного отопления отличаются друг от друга типом разводки и способом присоединения приборов. Объединяет их вид теплоносителя, передающего тепло отопительным приборам (+)

В соответствии с направлением перемещения воды в магистралях подающего и обратного типа, теплоснабжение может быть с попутным и тупиковым движением теплоносителя. В первом случае вода перемещается в магистралях в одном направлении, а во втором – в разных.

По направлению движения теплоносителя системы делятся на тупиковые и встречные. В первых поток нагретой воды направлен в сторону, обратную направлению остывшей. В попутных схемах движение нагретого и остывшего теплоносителя происходит в одном направлении (+)

Трубы отопления могут соединяться с отопительными приборами в разные схемы. Если отопительные приборы соединены последовательно, такая схема называется однотрубной, если параллельно – двухтрубной.

Есть ещё и бифилярная схема, при которой сначала последовательно соединяются все первые половины приборов, а потом, для обеспечения обратного оттока воды, их вторые половины.

Расположение труб, соединяющих отопительные приборы, дало наименование разводке: различают её горизонтальную и вертикальную разновидность. По методу сборки выделяют коллекторные, тройниковые и смешанные трубопроводы.

Схемы систем отопления с верхней и нижней разводкой отличаются расположением подающей магистрали. В первом случае труба подачи прокладывается над приборами, принимающими от нее нагретый теплоноситель, во втором случае труба прокладывается ниже батарей (+)

В тех жилых зданиях, где нет подвалов, но зато имеется чердак, используются отопительные системы с верхней разводкой. В них подающая магистраль расположена выше отопительные приборов.

Для строений с техническим подвалом и плоской крышей применяют отопление с нижней разводкой, при которой магистрали подачи и отвода воды находятся ниже приборов отопления.

Есть ещё и разводка с «опрокинутой» циркуляцией теплоносителя. В этом случае ниже приборов располагается обратная магистраль теплоснабжения.

По способу присоединения подающей магистрали к приборам отопления системы с верхней разводкой делятся на схемы с двухсторонним, односторонним и опрокинутым движением теплоносителя

Схемы отопления в частном доме своими руками

Насколько эффективным будет обогрев, зависит от особенностей монтируемого контура. Схема отопления в частном доме своими руками может реализовываться по-разному. Предлагаем ознакомиться с возможными вариантами, чтобы выбрать наилучший вариант.

Всегда можно выбрать подходящий вариант

Схема однотрубной системы отопления частного дома своими руками

Однотрубная схема предполагает, что теплоноситель от котла начинает двигаться по единственной магистрали, а затем по ней же возвращается обратно. Радиаторы к магистрали подключают обоими концами. Правильно смонтированная однотрубная система отопления частного дома своими руками работает следующим образом:

• теплоноситель нагревается до +75÷85°С и начинает перемещаться по трубопроводу. Дойдя до первого радиатора, часть горячей воды заполняет батарею, а оставшаяся продолжает двигаться по трубам;
• пройдя по радиатору и отдав тепло в окружающее пространство, вода смешивается с теплоносителем, снижая его температур на пару градусов;
• на следующем радиаторе ситуация повторяется. В результате в последнюю батарею вода поступается значительно остывшая, что уменьшает количество отдаваемого тепла.

Схема и порядок монтажа однотрубного отопления предполагает наращивание секции радиаторов, начиная со второго от котла, чтобы обеспечить равномерный обогрев всех помещений частного дома. Водяное отопление работает достаточно эффективно, если содержит не более 5 батарей. В многоэтажном строении часто монтируется несколько стояков. Такая вертикальная схема предполагает наличие стабильно работающих 3÷4 батарей.

Однотрубная модель не всегда эффективна

Схема двухтрубной отопительной системы

Стабильный и надежный вариант, обеспечивающий подачу к радиаторам, расположенным в различных комнатах, теплоноситель, прогретый до одинаковой температуры. Нагретая вода движется по одной трубе, а остывшая – возвращается по другой.

В зависимости от выбранной разводки двухтрубная схема может быть:

1. Тупиковой. Теплоноситель, подаваемый по соответствующей ветки, заполняет все радиаторы, а по обратной – возвращается. Балансировка позволяет обеспечить равномерный прогрев всех батарей;
2. Попутной. Петлеобразная схема отопления загородного дома.Своими руками выполняя монтажа, следует добиваться того, чтобы теплоноситель по основной и обратной ветви двигался в одном направлении. Подходит для достаточно протяжного контура;
3. Коллекторной. Подходящий вариант для большого частного дома. Для запитки каждого радиатора используется отдельная двухтрубная ветка, присоединяемая к распределительной гребенке.

Двухконтурный контур позволяет лучше прогреть все комнаты

Схема водяного отопления двухэтажного дома

При монтаже системы в двухэтажном строении редко выбирают самотечную схему. Здесь лучшим выбором становится водяное отопление в частном доме с принудительной циркуляцией. Контур может быть одно- , двухтрубным либо лучевым.

Схема выбирается индивидуально

Коллекторная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

В состав коллекторной (лучевой) системы водяного отопления входит коллектор, представляющий собой устройства, используемого для сбора теплоносителя. К каждому радиатору подсоединяются две трубы: прямая и обратка. Такая схема отопления с принудительной циркуляцией одноэтажного дома позволяет лучше всего спрятать прокладываемые трубы. При этом в каждой комнате может быть своя температура.

Для размещения коллектора используется специальный шкаф. Недостатком такой схемы является повышенная стоимость из-за необходимости закупки нового оборудования.

Коллекторная схема обойдется дорого

Монтаж системы отопления частного дома

Может проводиться одновременно со строительством дома или же
устанавливаться в уже эксплуатируемое здание.

В первом случае монтаж более простой, экономичный и
позволяет монтировать трубы в стены или укладывать на пол.

Однако, независимо от того, на какой стадии проводится индивидуальное
отопление в доме, нужно выдержать требования к его установке:

монтаж системы производится только в теплом помещении. Не
допускается запуск системы при температуре ниже 5оС. Это нужно чтобы
избежать переохлаждения теплоносителя;

трубы устанавливаются вдоль/внутрь стен или монтируются в
пол. Минимальная высота установки – 150 мм. В противном случае трубы можно
повредить при монтаже плинтусов;

исключаются перепады труб. Это позволит избежать появления
воздушных пробок в системе;

радиаторы устанавливаются возле окон на расстоянии не менее
150 мм. от пола и 50 мм. от подоконника. При этом радиаторы всех помещений
нужно располагать на одном уровне. Радиаторы разного типа устанавливаются в
соответствии с рекомендациями изготовителя;

обязательно наличие расширительного бачка и слива, чтобы
избежать сбоя в работе системы. Слив необходим, чтобы иметь возможность
полностью заменить теплоноситель в системе. Рекомендуется производить замену
воды в системе не реже чем раз в 7 лет. Для систем с антифризом не реже чем раз
в 3-4 года (по спецификации производителя) и с обязательной промывкой системы.

Порядок выполнения монтажа системы отопления:

• установка котла;
• разводка труб;
• установка радиаторов;
• состыковка радиаторов и труб с установкой терморегуляторов;
• установка расширительного бачка и насоса;
• подключение котла к системе.

Схемы отопления – однотрубная и двухтрубная система, какая лучше, и от чего зависит выбор схемы

Отопление частного дома может быть выполнено своими руками по различным схемам. Основных способов устройства два – однотрубная и двухтрубная схема.

Однотрубная система отопления весьма популярна в среде индивидуальных застройщиков по следующим причинам:

1. Относительно демократичная стоимость устройства и его простота, позволяющая реализовать все своими руками. Достаточно владеть навыками сварщика средней квалификации.
2. Гидроустойчивость, при которой теплоотдача разводки не изменяется при отключении отдельного нагревательного элемента.
3. Экономное расходование основного материала – труб.
4. Система характерна невысокой инерционностью и быстрым прогревом контура, что объясняется уменьшенным количеством теплоносителя при такой схеме.
5. Эстетичный внешний дизайн, особенно, когда магистральная труба проводится в стене.
6. Применение современного запорного и регулирующего оборудования (автоматические и ручные регуляторы температурных значений) позволяет производить точную настройку системы и обеспечить ее стабильность.
7. Простота конструкции, определяющая ее надежность.
8. Простой монтаж, обслуживание и эксплуатация.

Использование средств автоматизации позволяет включить однотрубную систему в комплекс схемы управления «Умный дом», регулирующий ее работу в зависимости от погодных условий, времени суток, сезона и других факторов.

Основные нарекания на такую схему подключения для частного дома состоят в неравномерности нагрева отдельных элементов – чем больше удаленность от котла, тем медленнее нагреваются батареи, поскольку теплоноситель охлаждается по мере перемещения по контуру.

Частично такой эффект нивелируется использованием циркулярного насоса. Можно также увеличить количество секций в удаленных батареях, что позволит выровнять теплоотдачу.

Такими мерами можно в значительной степени снизить влияние отрицательных факторов. В результате водяное отопление, выполненное по такой схеме, считается лучшим для частных домов площадью до 150 м3.

В двухтрубной системе отопления, наполнение всех радиаторов происходит одновременно. Этим обусловлен равномерный нагрев всего трубопровода.

Одновременно возникает возможность регулировки количества теплоносителя, проходящего в любом из коллекторов системы.

Такая схема, сделанная правильно своими руками имеет ряд определенных преимуществ:

1. Возможность автоматической регулировки температуры в каждом помещении.
2. Любой контур работает независимо, сбой в работе одного из них не влияет на функционирование остальных.

Вместе с тем имеются и определенные недостатки:

• повышенная сложность конструкции;
• большая материалоемкость разводки;
• повышенная трудоемкость исполнения.

От выбора схемы отопительной системы загородного дома, зависит стабильность работы все системы. Так, для зданий с постоянным проживанием, допустимо использовать однотрубную схему подключения.

Двухтрубную систему лучше применять в домах периодического посещения, когда можно прогревать жилище  с пониженным расходом горючего.

Выбор варианта подключения зависит от пожеланий застройщика и полностью находится в его компетенции.

Расчет системы отопления

Как и все тепловые расчеты, этот при доскональном исполнении довольно сложен. Но мы приведем очень простую методику, позволяющую определить необходимые параметры с достаточно высокой точностью.

Исходными данными для расчета являются следующие параметры:

1. Площадь отапливаемых помещений. Следует использовать только данные по комнатам, в которых устанавливается отопление, то есть одной или двумя стенами дома контактирующими с улицей.
2. Климатическая мощность. Этот параметр учитывает место расположения частного дома. Так, для южных районов он составляет 0,8-0,95, для центральных регионов – 1,3-1,6, а для северных – 1,6-2,2.

Расчет для помещения площадью 130 метров в квадрате выглядит следующим образом:

N = 130 x 1,2 / 10 = 15,6 (кВт)

Расчет в обязательном порядке включает в себя вычисление количества секций радиаторов. Для этого используются следующие данные:

1. Площадь – учитываются только комнаты, в которых устанавливаются батареи.
2. Число 100 определяется из требования СНиП к мощности одной секции на квадратный метр площади.
3. Площадь составляет 30 метров квадратных.
4. Мощность одной секции батареи составляет 180 Вт.

N = 30 x 100 / 180 = 16,7 = 17 (шт)

Расчет системы отопления по указанной методике вполне достоверен и годится для практического применения.