отопительная система для частного дома своими руками

Как устроить отопление частного дома своими руками: схемы организации автономной системы отопления

Владельцы частных домов точно знают, что автономная система отопления намного экономичнее и эффективнее централизованной. Решение вопроса относительно обогрева жилья многие домовладельцы доверяют специалистам, которые проводят расчеты, проектируют и курируют обустройство теплоснабжения.

Однако есть и такие мастера, которые решаются обустроить отопление частного дома своими руками, чтобы не переплачивать за услуги специалистов. А ведь это не малая экономия из семейного бюджета, согласны?

Прежде чем приступить к расчетам и проектированию, необходимо определиться с оптимальным вариантом системы и ее составляющими. Мы поможем вам в решении этих вопросов.

В статье приведен подробный обзор возможных инженерных решений для частного дома, обозначены плюсы и минусы каждой схемы, принципы их работы и нюансы монтажа.

Система отопления: какие они бывают

Существует множество инженерных решений для обогрева жилища. Выделим три основных типа систем отопления.

Отопительная система с жидким теплоносителем

Самый распространенный в нашей стране способ отопления жилища. Предполагает наличие замкнутого контура, в котором циркулирует жидкий теплоноситель.

В качестве последнего чаще всего используется вода, но могут быть и различные антифризы, которые выгодно отличаются низкой температурой замерзания. Для нагрева теплоносителя в системе устанавливается котел любого подходящего типа.

Разогретый теплоноситель по трубам подается в комнаты, где поступает в радиаторы. Эти устройства предназначены для передачи тепла воздуху. В батареях теплоноситель остывает, после чего по трубам уходит к котлу, где вновь нагревается.

Такой цикл многократно повторяется. Для регулирования системы могут использоваться термостаты, что позволяет автоматически поддерживать заданную температуру, или краны. В этом случае производится ручное регулирование.

Отопление с использованием теплоносителя относится к довольно простым в проектировании и исполнении системам. При необходимости его можно собрать самостоятельно. Но при этом, безусловно, желательно показать проект специалистам, чтобы избежать ошибок, которые могут значительно снизить эффективность системы.

К числу достоинств можно отнести длительный срок эксплуатации конструкции, при условии, что был произведен грамотный монтаж и нет нарушений в эксплуатации.

Система работает бесшумно, предельно проста в ремонте и обслуживании. Важно, что при правильно выполненном проекте во всех отапливаемых помещениях возможно поддержание нужной температуры.

Система эффективна и позволяет экономить энергоресурсы. Энергоемкость теплоносителя примерно в 4000 раз выше, чем у воздуха. Это позволяет относительно быстро разогревать воздух в помещениях до комфортной температуры.

Из недостатков стоит отметить, что установить такое отопление можно только в период строительства или капитального ремонта дома. Если как теплоноситель используется вода, нужно учитывать, что ее температура замерзания достаточно высока. Что может грозить порчей труб при перемерзании системы.

Кроме того, присутствие воздуха в трубах с водой провоцирует быструю коррозию элементов конструкции.

Отопление воздушного типа

Теплоносителем в этом случае является нагретый воздух. Подогревает его установленный в здании водяной или паровой калорифер, а также электровоздушный или огневоздушный воздухонагреватель. После проведения температурной обработки подготовленная газообразная среда поступает в помещение.

По принципу действия схемы воздушного отопления делятся на два типа:

Первый вариант предполагает частичный подмес свежей порции воздуха, захваченного с улицы, и равный по объему выброс отработанной газовоздушной массы.

Во втором варианте весь циркулирующий по комнате воздушный поток захватывается и направляется к воздухонагревателю для обработки. Затем в полном объеме поступает обратно. Понятно, что по санитарно-гигиеническим показателям первая схема в предпочтении.

Разогретый до 55-60°С воздух поступает в воздуховоды, по которым отводится в комнаты. Здесь он распределяется максимально равномерно. После остывания воздушные массы опускаются, где проходят через закрытые решеткой отверстия внутрь обратного воздуховода, по которому возвращаются к нагревателю. Цикл повторяется многократно.

Регулируется такая отопительная система только посредством автоматики, что делает температуру в помещениях предельно комфортной.

Воздушное отопление максимально безопасно, поскольку автоматика отслеживает все параметры системы и при появлении проблем блокирует ее элементы. Кроме того, в конструкции отсутствуют трубы, наполненные горячей жидкостью, которые при неблагоприятном стечении обстоятельств могут прорваться или протечь.

В схемах воздушного отопления нет привычных для обывателя радиаторов, что вкупе с отсутствием труб существенно влияет на стоимость сооружения системы. Нет полагающейся паровым и водяным разновидностям отопления запорной арматуры.

При устройстве контура, совмещенного с вентиляцией, разумно решается еще и вопрос обновления состава воздушной массы.

Срок эксплуатации, при условии грамотного монтажа воздушного отопления, составляет порядка 20 лет. К достоинствам можно отнести и внешнюю привлекательность воздушного отопления. Сплетения труб, необходимые для конструкций с жидким теплоносителем, в данном случае отсутствуют.

Из недостатков стоит отметить возможные проблемы с составом воздуха. Система затягивает с улицы загрязненные воздушные массы, что требует установки фильтров. Их требуется достаточно часто менять.

Помимо этого желательно использовать увлажнители воздуха, поскольку подогретые массы часто бывает пересушенным. Если в систему попадает какое-то токсичное вещество, например, угарный газ, оно очень быстро распространяется по всему дому.

Электрические отопительные системы

Для обустройства автономного отопления частного дома достаточно часто используются системы, работающие от электричества. Их существует несколько типов, рассмотрим две, наиболее востребованные.

Электрические конвекторы представляют собой компактные отопительные приборы, которые могут устанавливаться внутри отапливаемой комнаты. В зависимости от мощности устройства оно может быть одно или несколько.

Принцип работы разных видов электрических конвекторов схож. Холодный воздух через решетку поступает внутрь прибора, где посредством электрического ТЭНа нагревается.

Благодаря либо естественной конвекции, либо усилиям вентилятора разогретые воздушные массы поднимаются, смешиваются с воздухом, находящимся в комнате, и разогревают его. Температура в помещении повышается. Остывший воздух опускается, вновь поступает в прибор и цикл повторяется.

Электрическое отопление может быть реализовано путем использования инфракрасного излучения. Тонкая гибкая ИК-пленка монтируется на потолок или пол и является своеобразным отапливающим устройством, нагревающим воздух в комнате до комфортной температуры.

Система работает следующим образом. При подаче электрического тока на пленку карбоновые элементы разогреваются и начинают испускать инфракрасные волны в безопасном для человека диапазоне.

Эти волны начинают двигаться до первого встреченного ими крупного объекта. Это может быть пол, мебель или что-то им подобное. Предметы аккумулируют ИК-волны, разогреваются и отдают тепло воздуху. Нагрев происходит очень быстро.

При этом распределение тепла максимально благоприятно для человека: в нижней части комнаты находится самый теплый воздух, в верхней – чуть холоднее.

Медики подтверждают, что инфракрасное отопление аналогично солнечным лучам и считается максимально благоприятным для человека. Несмотря на значительную разницу в принципе работы отопления, оба типа систем обладают сходными достоинствами. Прежде всего, это минимальные затраты на сооружение.

Не слишком привлекательные тарифы энергосбытовых компаний не останавливают желающих обзавестись электрическим отоплением. Для управления оборудованием используется автоматика, что позволяет настроить работу системы на максимально энергоэффективный режим.

Электричество очень удобно в использовании. Отсутствует необходимость применять какое-либо топливо, что снимает проблему его хранения и закупки.

Кроме того, твердотопливные котлы, например, считаются очень «грязными», поскольку при их работе образуется сажа и зола. Электрическое оборудование не имеет таких проблем. Оно полностью безопасно, не шумит и не производит токсичных выбросов.

Системы, работающие с электричеством, обычно очень компактны. Использующиеся в них приборы могут иметь самый разный дизайн. Такие системы долговечны и требуют только регулярного обслуживания.

Их основным недостатком является затратная эксплуатация, в силу высокой стоимости электроэнергии. Несмотря на экономичность систем, счета за электричество обычно получаются внушительными.

Разновидности системы с жидким теплоносителем

Как показывает практика, чаще всего для обустройства автономного отопления выбирают систему с жидким теплоносителем, поэтому поговорим о ее разновидностях. Такую систему реализуют в виде одной из двух возможных схем.

Простейшая схема – однотрубная

Представляет собой кольцеобразный замкнутый контур, внутри которого последовательно установлены радиаторы отопления. Теплоноситель поступает в первый из них, затем в следующий и так далее, пока не вернется к котлу. Это предельно простая схема, однако, далеко не самая эффективная.

Основной недостаток однотрубной системы отопления заключается в остывании теплоносителя на “подступах” к дальним от котла батареям.

Жидкость выходит из теплообменника котла с температурой порядка 75°С. Такой же она поступает в первый радиатор, во втором она чуть холоднее и та далее. Если продолжительность трубопровода невелика и радиаторов немного, то это не страшно.

Но если батарей много, в последних будет находиться теплоноситель, разогретый до 45-50°С. Что совершенно не достаточно для нормального обогрева помещения

Может быть два способа для исправления ситуации. Первый – увеличить температуру теплоносителя или же добавить секций последним в цепочке радиаторам, чтобы увеличить их теплоотдачу. Оба варианта потребуют дополнительных денежных вложений, но при этом не гарантируют результат.

Источник

Схемы систем отопления в частном доме: фото, советы мастера

Способы разводки отопления

В интерьере современного частного дома очень часто можно увидеть камин или печь, но чаще всего они являются элементами общего стиля помещения. В этом случае за тепло в доме отвечает одноконтурный или двухконтурный котел. Причем первый вариант используется только для обогрева комнат, котел второго типа параллельно служит для подачи тепла и подогрева воды.

Обустройство отопительной системы в частном доме может выполняться с использованием однотрубной и двухтрубной схемы разводки от котла отопления. Прежде чем выбрать один из вариантов следует подробнее изучить особенности и характеристики каждого типа, а также выявить их положительные стороны и недостатки.

Однотрубный способ

При создании однотрубной разводки отопления все ее составляющие связаны друг с другом. Их последовательно соединяют в одну сеть. В результате получается одна длинная труба.

Обычно однотрубные системы наполняются водой. Конечный пункт, в который попадает жидкость – это радиаторы. Впоследствии тепло от нагретой воды отдается в помещения через батареи.

Нагревается вода в котле. Затем она перемещается по трубам, чтобы поступить в радиатор. Такая система обогрева обладает несколькими недостатками. Основной минус – конечный радиатор находится на большом удалении от котла, за счет чего вода в нем нагревается слабо. Исключить такой недостаток можно при помощи небольшой модификации батареи. Ее следует сделать со множеством секций. Если следовать этим советам, система однотрубного типа становится намного эффективнее.

Такая схема разводки отопления частного дома отлично работает, если установить ее в здании с двумя этажами. Объяснить это довольно просто. Если бы подобная разводка монтировалась в одноэтажном здании, пришлось бы искать подходящее место для коллектора. Такой элемент нужен для исправной работы всей системы.

Разгонный коллектор требуется для ускорения передачи тепла к радиаторам. Устройство позволяет поддерживать температуру воды на нужном уровне и снижает уровень шума.

Эффективность работы при этом находится в прямой зависимости от расположения коллекторной. Чем выше она будет находиться, тем лучше. При наличии дома с двумя этажами таких проблем не возникает – коллектор будет справляться с задачей поддержания тепла и при этом не создавать лишнего шума.

Другие преимущества однотрубной разводки:

Однако такой способ разводки обладает и своими недостатками. К примеру, если понадобится заменить сломанные элементы, отопление в доме придется полностью выключить. Кроме того, обогрев происходит неравномерно. Это зависит от расстояния между котлом и дальней батареей.

Однако, в случае модернизации конструкции и при правильном монтаже она окажется довольно эффективной. Установить такую систему можно за несколько этапов. Работу можно выполнить самостоятельно.

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Особенности однотрубной разводки

Довольно просто установить все детали системы внутри дома. В этом случае она начинается с точки подачи воды и заканчивается у отопительного оборудования. Диагональное подключение самое эффективное, поэтому его выбирают чаще. В здании нужно разместить расширительный бак.

Существует и более простой вариант, который легко реализовать самостоятельно. В этом случае необходимо поставить дверь на лестничном марше. Это позволит изолировать этажи друг от друга. Такой вариант довольно эффективен, хоть и не очень эстетичен.

Совет! Перед выполнением разводки необходимо изучить различные схемы. Тогда определиться с выбором системы будет намного проще.

6 Обогрев с принудительной циркуляцией за 8 шагов

Установка насоса в систему отопления будет оправдана и в случае одноконтурной разводки. Однако максимальную эффективность системе с принудительной циркуляцией обеспечит только двухтрубная разводка, обустраиваемая по следующим правилам:

Четко следуя простым шагам, можно самостоятельно с первого раза получить рабочую систему

Действуя по этому плану, можно собрать двухтрубную разводку в доме любой площади. Ведь конструкция подобной системы не зависит от количества батарей – принцип монтажа будет идентичен и для двух, и для 20 радиаторов.

Особенности водяной отопительной системы

определиться с её видом

Если рассматривать её недостатки, то хочется выделить следующие проблемы:

У многих может возникнуть вопрос, а почему именно трубы из металла? Всё очень просто, теплоноситель в такой отопительной системе циркулирует с очень высокой температурой, в особенности возле котла. Поэтому не все пластиковые трубы смогут выдержать такие тепловые нагрузки.

При наличии циркуляционного насоса всё происходит немного по-другому. Такой способ более эффективно распределяет теплоноситель по радиаторам. Также к положительным качествам принудительной циркуляции воды можно отнести использование трубопровода с небольшим диаметром. Так, если сравнить такие системы отопления, то диаметр труб при естественной циркуляции теплоносителя почти вполовину больше чем при использовании циркуляционного насоса.

Водяное отопления

Достоинства и недостатки водяного отопления

У данного вида отопления есть несколько недостатков, но плюсов гораздо больше. Перечислим плюсы и минусы этого варианта.

Принцип работы системы водяного отопления

Принцип работы системы достаточно простой: вода нагревается в котле и идет по трубам к радиаторам. Через них она отдает тепло и после этого идет назад в котел по другому контуру. Одна из основных задач системы отопления – запустить воду и заставить ее двигаться по трубам. Это реализуется одним из двух способов: естественным и принудительным. В первом случае вода движется по законам физики, когда холодная вода вытесняется горячей. Во втором случае движение воды запускается при помощи циркуляционного насоса.

Из каких основных узлов состоит система водяного отопления?

Вся система состоит из следующих элементов:

Рисунок 3 – Оборудование котельной

С чего начать проектирование отопления в своем частном доме?

На начальном этапе нужно выбрать тип отопления и рассчитать все материалы и работы, которые необходимо будет закупить и выполнить. Все это нужно сделать и выбрать как можно более экономно и эффективно. Чтобы отопление функционировало с максимальным КПД, дом должен быть хорошо утеплен и иметь способность долго удерживать тепло. Отопление проектируется и монтируется при монтаже всех коммуникаций.

Какие существуют варианты реализации системы водяного отопления?

Наиболее простой в реализации является однотрубная система. В этом случае, как понятно из названия, теплоноситель движется по одной единственной трубе. То есть радиаторы соединены между собой последовательно и вода из котла поступает в первый из них, затем в последующие. После прохождения последнего радиатора вода уходит обратно в котел по трубе, которая ведет из последнего радиатора в котел. Этот вариант является одним из самых простых в реализации и очень экономичным, потому что потребуется минимум оборудования и материалов.

5 Сборка системы отопления с естественной циркуляцией

Строительство системы с естественной циркуляцией начинается с выбора места для установки котла. Источник тепла должен стоять в угловой комнате, размещаясь в самой нижней точке разводки. Ведь батареи пойдут по внутреннему периметру, вдоль несущих стен, причем даже последний радиатор должен располагаться немного выше котла. После того, как место для котла выбрано, можно приступать к его установке. Для этого стену в зоне размещения обкладывают кафелем, а на пол набивают либо лист оцинковки, либо панель из плоского шифера. Следующий этап – монтаж дымохода, после чего можно ставить сам котел, подключая его к вытяжной трубе и топливопроводу (ели таковой имеется)

Дальнейший монтаж осуществляется по направлению движения теплоносителя и реализуется по следующей схеме. Вначале под окнами развешивают батареи. Причем верхний патрубок последнего радиатора должен располагаться выше напорного выхода из котла. Величина возвышения рассчитывается, исходя из пропорции: один погонный метр разводки равен двум сантиметрам возвышения. Предпоследний радиатор вешают на 2 см выше последнего и так далее, до первой батареи по ходу движения теплоносителя.

Когда нужное количество батарей уже весит на стенах дома, можно переходить к сборке разводки. Для этого нужно присоединить к напорному патрубку (или штуцеру) котла 30-сантиметровый участок горизонтального трубопровода. Далее к этому участку пристыковывают вертикальную трубу, поднятую на уровень потолка. В этой трубе на вертикальную линию накручивают тройник, обеспечивая переход в горизонтальный уклон и обустройство места врезки расширительного бачка.

Принцип работы системы отопления с принудительной циркуляцией

Для монтажа бачка используют вертикальный штуцер тройника, а к свободному отводу прикручивают второй горизонтальный участок напорной трубы, который тянут под уклоном (2 см на 1 м) до первого радиатора. Там горизонталь переходит во второй вертикальный участок, спускающийся к патрубку радиатора, с которым трубу и стыкуют, используя цанговый фитинг с резьбовым сгоном.

Далее нужно соединить верхний патрубок первого радиатора с соответствующим разъемом второго радиатора. Для этого используют трубу соответствующей длины и два фитинга. После этого таким же образом соединяют нижние патрубки радиаторов. И так далее, до стыковки предпоследней и последней батареи. В финале нужно вмонтировать в верхний свободный штуцер последней батареи краник Маевского и подключить к нижнему свободному разъему этого радиатора обратную трубу, которую заводят в нижний патрубок котла.

Металлопластиковые

Сборкой системы отопления из металлопластиковых труб может заниматься человек без особых знаний и опыта. Соединяются трубы посредством фитингов

Преимуществом таких труб является отсутствие отложений на стенках, из недостатков внимание привлекает большая вероятность протечек в системах из полипропиленовых труб.

Чтобы решить вопрос, как правильно развести отопление, нужно обладать определенными знаниями и навыками. Допущенные ошибки могут стать причиной дополнительных расходов. Поэтому все монтажные и вычислительные работы лучше доверить квалифицированному специалисту.

Подбор диаметра труб

Данный расчет заключается в том, чтобы по необходимой для обогрева помещения тепловой мощности определить расход теплоносителя, а по нему – диаметр труб для двухтрубной системы отопления. Простыми словами, проходного сечения трубы должно хватить на доставку в каждую комнату нужное количество тепла вместе с горячей водой.

Выполнять подбор диаметра труб начинают с самого конца системы, от последней батареи. Сначала считают расход теплоносителя для обогрева этой комнаты по формуле:

Например, для обогрева комнаты нужно 3 кВт теплоты. Тогда расход теплоносителя будет равен:

3600 х 3 / 4.187 х 20 = 129 кг/ч, в объеме это будет 0.127 м3/ч.

Чтобы сбалансировать двухтрубную систему водяного отопления изначально, надо как можно точнее подобрать диаметр. По объемному расходу находим проходное сечение, используя формулу:

В нашем примере возьмем скорость 0.5 м/с, найдем сечение и по формуле площади круга – диаметр, он будет равен 0.1 м. Ближайшая по сортаменту труба из полипропилена имеет внутренний размер 15 мм, его и проставляем на чертеже. Кстати, подключение радиаторов к двухтрубной системе обычно осуществляется именно такой трубой – 15 мм. Далее, переходим к следующему помещению, считаем и суммируем с предыдущим результатом и так до самого котла.

Схема однотрубного водяного отопления

Однотрубную отопительную систему можно по праву назвать самой простой и малозатратной и поэтому она подходит для монтажа своими руками. Здесь всё предельно понятно — трубопровод, по которому будет перемещаться вода, последовательно соединяет все радиаторы отопления в доме. После того как теплоноситель пройдёт полный круг он снова возвращается в котёл и цикл повторяется.

Такая схема, достаточно практичная, но всё-таки и в ней существуют некоторые нюансы. Батареи отопления, которые находятся на максимальном отдалении от котла, будут слегка тёплыми, в свою очередь, близлежащие радиаторы горячими. Проще говоря, температура в дальних помещениях будет прохладнее, чем в комнате, где установлен котёл. Естественно, в этом есть, и свой плюс, особенно когда в доме живут люди, которые не переносят жару.

Особенности монтажа водяной системы отопления

Оптимальным показателем

Если рассматривать двухэтажные постройки, то схема водяной системы отопления дома подразумевает установку наноса. В противном случае качественно обогреть верхний этаж, не получиться.

Источник