Как лучше сделать отопление. Трубы для систем отопления. Схема однотрубного водяного отопления

Статья

Основные элементы системы отопления

Автономная система отопления сложный механизм. Все его элементы взаимосвязаны, и каждый по-своему важен.

Теплоноситель – это вещество, которое находится внутри радиатора, конвектора или другого отопительного прибора. Именно теплоноситель переносит тепло от отопительного котла, и, отдавая его, обогревает помещение.

Теплоносителем для отопительной системы могут быть воздух, жидкость или пар.

В паровой системе отопления по трубам подается водяной пар. Он охлаждается и в виде конденсата оседает на внутренних стенках отопительных приборов. Конденсат стекает в отопительный котел и снова нагревается до парообразного состояния. Паровую систему отопления сегодня запрещено использовать в жилых помещениях.

Воздушная система отопления была разработана еще в Древнем Риме. Всем нам известный ее аналог – .

Самая распространенная система отопления – жидкостная. По ее трубам и радиаторам циркулируют вода или антифриз.

Жидкостная система отопления состоит из следующих конструктивных звеньев.

  1. Отопительный котел. В нем нагревается жидкость, которая затем подается по трубам и распределяется по всему дому.
  2. Циркуляционный насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя по трубам. Особенно необходим в системах с антифризом, так как этот теплоноситель более вязкий, чем вода.
  3. Расширительный бак. Компенсирует тепловое расширение воды, снижая, таким образом, излишнее давление в системе. Внутри бак разделен гибкой перегородкой. С одной стороны мембраны находится сжатый воздух. Со второй – вода из отопительной системы. Когда вода нагревается и расширяется, мембрана прогибается, освобождая пространство.
  4. Отопительный контур. Это система труб и радиаторов, через которые подается теплоноситель.
  5. Радиаторы отопления, которые по-другому называют батареи.
  6. Контрольная группа датчиков и регуляторов. Позволяют контролировать температуру в отопительной системе и предохраняют ее от повреждений.

Выбор энергоносителя

Все топливо для систем обогрева разделено на несколько категорий. Для каждой категории существуют котлы определенного типа. Твердотопливные котлы работают на угле, торфе, дровах. Котлы для жидкого топлива нагреваются с помощью дизеля, мазута, керосина. Газовые котлы предназначены для системы с природным газом. Электрические – греют теплоноситель разрядами тока.Делают отопительные системы и на альтернативных источниках энергии. Солнечные коллекторы позволяют улавливать инфракрасное излучение и с его помощью нагревать теплоноситель.

Твердотопливный котел подойдет для обогрева небольшого дома, до 100 м2. Торф, уголь или дрова – доступные по цене виды топлива. В этом их главное преимущество. Но недостатков немного больше.

Топливо занимает много места, его надо где-то хранить. Уголь и торф оставляют после себя грязь. К тому же без присмотра такой котел начнет остывать сразу, как только в нем закончится уголь. Минимум дважды в сутки его надо наполнять, периодически чистить камеру сгорания.

Пиролизные котлы – это современный вид твердотопливного оборудования. В них есть система автоматического подачи топлива. Поэтому такой котел может работать без дополнительной поддержки несколько суток. В процессе пиролиза сгорает не только топливо, но и газ, который оно выделят при нагревании. Поэтому эффективность такого оборудования очень высокая.


Котлы на жидком топливе могут работать без вмешательства человека достаточно долго. В регионах, где преобладают степи, использовать такое оборудование выгоднее, чем котел на твердом топливе. В то же время, эффективность такого котла сильно зависит от качества топлива. Причем, дизель или керосин также необходимо где-то хранить. И место для его хранения должно быть оборудовано в соответствии с ГОСТ 1510-84. Котлы на жидком топливе делают из чугуна – они очень тяжелые.


Газ – самый дешевый энергоноситель. Поэтому, если к дому подведена газовая магистраль, то выбор отопительного котла предопределен.

Если газовой магистрали нет, то все немного сложнее. Хотя существуют котлы, которые работают на сжиженном газе и биогазе, их установку невозможно произвести самостоятельно. Систему отопления необходимо зарегистрировать в Ростехнадзоре. Хранилище для сжиженного газа должно соответствовать требованиям этой инстанции.

В то же время, газ настолько дешев, что его использование в системе отопления быстро окупает и оформление необходимых документов, и вызов специалистов для монтажа оборудования.

Схема системы водяного отопления в частном доме

Если систему отопления предполагается использовать не только для обогрева здания, но и для подачи горячей воды, то такая система должна быть двухконтурной.

Одноконтурная отопительная схема позволяет только обогревать комнаты, для обеспечения горячей воды приходится устанавливать дополнительный бойлер.

Вторая конструкционная особенность отопительной системы – разводка труб. Существует три основные схемы разводки: однотрубная, двухтрубная и коллекторная.

При однотрубной разводке, не предусмотрен отдельный отвод для холодной воды. Вода циркулирует по отопительному контуру и последние радиаторы, в которые она попадает, всегда оказываются более холодными. В то же время батареи, установленные вначале отопительного контура, могут быть слишком горячими. Такая система малоэффективна. Настроить оптимальную температуру в ней очень сложно.

В двухтрубной разводке к каждому радиатору подходит две трубы. По одной трубе горячая вода подается в батарею. По второй – к котлу уходит холодная вода. Температура всех радиаторов получается одинаковой.


В коллекторной системе к радиаторам также подходит по две трубы, но трубы эти не соединены между собой. Они идут напрямую к коллектору, а уже оттуда к котлу.

Расчет системы отопления

Для того, чтобы правильно оборудовать отопительную систему в доме, необходимо рассчитать подходящую мощность котла, объем отопительных радиаторов и диаметр труб.

В первую очередь рассчитывают объем дома. Для этого вычисляют объем каждой отдельной комнаты. При этом, необходимо вычислить объем даже тех помещений, где не планируется устанавливать радиаторы: коридоров, санузлов, прихожей. Часть тепла будет также уходить в эти помещения, поэтому их нужно включать в общий расчет.

Мощность котла рассчитывают из рекомендуемого количества энергии на один кубический метр. Для разных регионов этот показатель может отличаться. В странах СНГ, которые находятся в Европе, рекомендуется рассчитывать модность, отталкиваясь от величины 40Вт на кубический метр. Таким образом, для дома, объем которого равен 220м3, минимально-необходимая мощность котла будет равна 8800Вт.

К этому значению, необходимо прибавить еще 20%, для того, чтобы котел не работал на максимуме своих возможностей.

8800Вт+20%= 10560Вт

То есть мощность котла для такого дома должна быть минимум 10,5 кВт

При расчете радиаторов, вычисляют необходимое количество ребер батареи для каждой комнаты.
Для этого используют такие показатели: мощность одного ребра радиатора, рекомендуемая мощность на 1м3 (40Вт), и объем комнаты.
Например, мощность ребра алюминиевого радиатора равна 150Вт. Объем комнаты 30 м3.
Таким образом, для обогрева одной комнаты необходима следующая мощность: 40 Вт * 30 м3 +20%= 1440 Вт .

Количество ребер радиатора: 1440 /150 = 9,6 . Округлив до целого значения, получили, что для комнаты 30 м3 необходимо десять секций батареи.

Особенности труб для системы отопления

В отопительных системах используют трубы из металла, меди или металлопластика.

Трубы из металла смонтировать сложнее всего, тем более самостоятельно. К тому же они очень тяжелые, могут со временем начать ржаветь. Тем не менее, соединяя котел и отопительный контур, необходимо использовать только металлические трубы.

Медные трубы гораздо легче, но устанавливать их самостоятельно также сложно. Нужен опыт, специальное оборудование и серебряный припой.

Трубы из металлопластика — лучший вариант для самостоятельного монтажа системы отопления. Такие трубы не только легкие, но и прочные. Ведь пластик в них, «надет» на алюминиевую основу.

Диаметр труб должен быть равным диаметру соединений в котле. При соединении труб и котла запрещено использование переходников.

Диаметр основной магистральной трубы в стояке для металлопластика равен 22 см.

Монтаж отопления в частном доме своими руками

В первую очередь монтируют отопительный котел. Его устанавливают на подставку, отлитую из бетона, или на блок асбеста. Котел соединяют с дымоходом. Места соединения замазывают глиной. Глина, в отличие от цемента, не будет трескаться во время работы котла.

Газовый котел нельзя устанавливать в подвале.

После этого устанавливают отопительные радиаторы. Они должны обязательно располагаться внизу окон, чтобы теплый воздух от радиаторов преграждал путь холодному воздуху с улицы.


Установить радиатор достаточно легко. Он подвешивается на кронштейны, которые крепятся к стене дюбелями.

  • Перед установкой стену необходимо разметить карандашом. Все батареи в доме должны находиться на одном уровне и строго горизонтально, чтобы уклон не препятствовал прохождению теплоносителя.
  • Радиатор устанавливают в упаковке. Распаковывают его только после окончания монтажа и проверки отопительной системы.
  • Минимальное расстояние от радиатора до пола – 7 см, максимальное 15 см.
  • Минимальное расстояние батареи от стены – 2 см.

После того, как установлены радиаторы, монтируют трубы, а вместе с ними следующие важные узлы.

  1. Место для слива теплоносителя. Устанавливается между котлом и магистральным стояком. В самой нижней точке контура. Закрывается шаровым краном.
  2. Расширительный бак устанавливают в самой высокой точке отопительной системы. Расстояние этой точки от котла должно быть около 3 м. Проток воды к баку также отсекают шаровым краном.
  3. Тепловой насос устанавливается со стороны обратного тока воды. Циркуляция настраивается так, чтобы вода подавалась в котел.
  4. Рекомендуют сделать участок труб, которые будут обходить насос и перекрыть этот участок шаровыми. Если насос выйдет из строя, то такой участок возьмет на себя нагрузку.
  5. Шаровыми кранами необходимо отделить все самостоятельные элементы системы. Так при необходимости их будет легко демонтировать и заменить.
  6. Если в системе используется не один стояк, то на разводках труб обязательно устанавливают балансировочные вентиля. С их помощью можно будет уравнять разницу гидравлических сопротивлений в разных ответвлениях системы.

Первый запуск системы проводят только в присутствии специалиста.

Если загородный дом рассчитан не только на периодический приезд св оих хозяев в течение дачного сезона, а на длительное или даже постоянное проживание их в нем , то никак не обойтись без системы отопления. Этот вопрос всегда тщательно продумывается еще на стадии проектирования строительства или реконструкции, учитывается при покупке уже готового жилья.

Вопрос этот – чрезвычайно серьезный , требующий скрупулёзного учета всех имеющихся условий: периодов будущей эксплуатации здания, климатического пояса местности, наличие линий энергоснабжения, инженерных коммуникаций, особенностей конструкции здания, общей расчетной стоимости реализации того или иного проекта. И все же чаще всего хозяева жилья приходят к выводу, что оптимальным решение будет водяная система отопления закрытого типа в частном доме.

В данной публикации будут рассмотрены основные принципы закрытой системы, ее отличия от от крытой, существующие преимущества и имеющиеся недостатки. Будет обращено внимание на основные элементы такой системы с рекомендациями по их выбору, приведены типовые схемы разводки отопительной внутридомовой сети.

Система отопления закрытого типа в частном доме — основные особенности

Частный дом может отапливаться по-разному.

  • С давних пор главным источником тепла являлись одна или несколько печей (каминов), каждая из которых отапливала тот или иной участок здания. Недостатки подобного подхода очевидны – неравномерность прогрева, необходимость проводить регулярные топки, следить за процессом горения и т.п .

Печное отопление — это уже «вчерашний день»

В настоящее время этот вид отопления используется все реже, и как правило – при абсолютной невозможности или полной нецелесообразности применения другой, более эффективной системы.

  • Система электрического отопления с применением конвекторов или масляных радиаторов – крайне дорогостоящая в эксплуатации из-за высокой цены электроэнергии и ее большого расхода.

Правда, появляются альтернативные способы , в виде плёночных инфракрасных элементов, но они еще не обрели широкой популярности.

  • Большинство хозяев частных домов в се же останавливаются на водяном отоплении. Это – проверенная эффективная система, которая, кстати, может работать практически ото всех источников энергии – природного газа, жидкого или твёрдого топлива, электричества, что обуславливает ее полную универсальность – разница только лишь в типе обогревательного котла. Грамотно просчитанная и правильно смонтированная система водяного отопления обеспечивает равномерное распределение тепла по всем помещениям, легко поддается регулировке.

Еще не столь давно основной схемой организации водяного отопления в частном доме была открытая с гравитационным принципом перемещения теплоносителя по трубам и радиаторам.Компенсация термического расширения воды происходила за счет наличия негерметичного расширительного бака, который устанавливался в самой высокой точке всего контура отопительной системы.Открытость бака, безусловно, обуславливает постоянно испарение воды, поэтому возникает потребность постоянного контроля за ее необходимым уровнем.

Перемещение теплоносителя по трубам обеспечивается в этом случае разницей плотности холодной и подогретой воды – более плотная холодная как бы продавливает вперед горячую . Для облегчения этого процесса создается искусственный уклон труб на всем их протяжении, иначе может возникнуть эффект гидростатического напора.

В открытую систему вполне можно врезать и циркуляционный насос – это резко поднимет ее эффективность. Предусматривают в этом случае систему вентилей, чтобы была возможность переключения с принудительной циркуляции на естественную и обратно в случае необходимости, например, при перебоях в подаче электроэнергии.

Система закрытого типа устроена несколько по-другому. Вместо расширительного бака на трубе установлен герметичный компенсационный бак мембранного или баллонного типа. Все термические колебания объема теплоносителя он воспринимает на себя, поддерживая в замкнутой системе один уровень давления.

Главное отличие закрытой системы — наличие герметичного расширительного бака

В настоящее время эта система является наиболее популярной, так как имеет множество существенных преимуществ.

Достоинства и недостатки системы отопления закрытого типа

  • Прежде всего, не происходит испарения теплоносителя. Это дает одно важное преимущество – можно использовать в этом качестве не только воду, но и антифриз. Стало быть, устраняется возможность промерзания системы при вынужденных перерывах в ее эксплуатации, например, при необходимости оставить дом на длительный срок в зимнее время.
  • Компенсационный бак можно расположить практически в любой точке системы. Обычно для нег предусматривают место прямо в котельной, в непосредственной близости от нагревательного прибора. Эта обеспечивает компактность системы. Расширительный бачок открытого типа нередко располагают в самой высокой точке – на неотапливаемом чердаке, что потребует обязательной его термоизоляции. В системе закрытого типа подобной проблемы не существует.
  • Принудительная циркуляция в системе закрытого типа гораздо быстрее обеспечивает прогрев помещений с момента запуска котла. Нет ненужных потерь тепловой энергии в районе расширительного бачка.
  • Система отличается гибкостью – можно регулировать температуру нагрева в каждом конкретном помещении, выборочно отключать некоторые участки общего контура.
  • Нет столь существенной разницы в температуре теплоносителя на входе и выходе – а это значительно повышает сроки безаварийной эксплуатации оборудования.
  • Для разводки отопления можно применять трубы гораздо меньшего диаметра, нежели в открытой системе с естественной циркуляцией без какой бы то ни было потери эффективности обогрева. А это – и существенное облегчение монтажных работ, и значительная экономия материальных средств.
  • Система герметична, и при правильном ее заполнении и нормальной работе клапанной системы в ней просто не должно быть воздуха. Это исключит появление воздушных пробок в трубопроводах и радиаторах. Кроме того, отсутствие доступа кислорода, содержащегося в воздухе, не дает активно развиваться коррозионным процессам.

В закрытую систему отопления можно включить и «теплые полы»

  • Система обладает высокой универсальностью: кроме обычных радиаторов отопления к ней можно подключать водяные «теплые полы» или же скрытые в поверхности пола конвекторы. К такой системе отопления легко подключается контур подогрева воды для бытовых нужд – через бойлер косвенного нагрева.

Недостатков у закрытой системы отопления немного:

  • Расширительный компенсационный бак должен иметь объем больше, чем при открытой системе – это обусловлено особенностью его внутренней конструкции.
  • Потребуется обязательная установка так называемой «группы безопасности» – системы предохранительных клапанов.
  • Корректная работа закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией зависит от непрерывности подачи электроэнергии. Можно, конечно, предусмотреть, как и при открытом типе, переключение на естественную циркуляцию, но это уже потребует совсем иного расположения труб, что может свести ряд основных преимуществ системы к нулю (например, полностью исключается использование «теплых полов»). Кроме того, резко снизится и эффективность обогрева. Поэтому естественная циркуляция если и может рассматриваться, то лишь как «аварийная», но чаще всего закрытую систему планируют и монтируют именно под использование циркуляционного насоса.

Основные элементы системы отопления закрытого типа

Итак, в состав общей системы отопления закрытого типа для частного дома входят:

— отопительный прибор – котел ;

— циркуляционный насос;

— система разводки труб для передачи теплоносителя;

— расширительный компенсационный бак герметичного типа;

— радиаторы отопления, установленные в помещениях дома, либо другие устройства теплопередачи («теплые полы» или конвекторы);

— группа безопасности – система клапанов и воздухоотводчиков ;

— необходимая запорная арматура;

— в некоторых случаях – дополнительные устройства автоматического контроля и управления, оптимизирующие работу системы.

Отопительный котел

  • Самыми распространенными являются газовые котлы. Если к дому проведена газовая магистраль или есть реальная возможность ее проложить, то большинство хозяев безальтернативно отдают предпочтение именно такому способу нагрева теплоносителя.

Газовые котлы — оптимальное решение, если существует возможность их установки

Газовые котлы отличает высокий КПД , простота эксплуатации, надежность и экономичность в плане оплаты энергоносителя. Недостатком их является необходимость согласования проекта установки с соответствующими организациями, так как к такой системе отопления предъявляются совершенно особые требования обеспечения безопасности.

Разнообразие газовых котлов очень велико – можно подобрать напольную или настенную модель, с одним или двумя контурами, простую в устройстве или же насыщенную электроникой, требующую подключения к стационарному дымоходу или снабженную коаксиальной системой отвода продуктов сгорания.

  • Электрические котлы. Их обычно устанавливают в тех условиях , когда газоснабжение дома по каким-либо причинам невозможно. Согласования подобная установка не потребует— главное, чтобы были соблюдены требования электробезопасности и соответствия мощности котла возможностям электрической сети. Подобные отопительные приборы отличает компактность, простота и удобство регулировок.

За системами отопления с электрическими котлами твёрдо установилась репутация «неэкономичных» из-за достаточного высокой стоимости электроэнергии. Это справедливо лишь отчасти – современные электрические отопительные приборы, благодаря новым технологиям нагрева воды, имеют очень высокий КПД , и при надежном утеплении дома не должны слишком обременять бюджет.

Кроме знакомых всем котлов с ТЭНами (которые и правда не слишком экономичны) , активно применяются современные разработки.

«Батарея» из трех электродных котлов

Например, широкое распространение получают электродные котлы, в которых нагрев осуществляется за счет протекания переменного тока непосредственно через теплоноситель (правда, здесь потребуется специально подобранный химический состав воды в системе). Сами по себе такие котлы недороги, но есть определённые проблемы с регулировкой.

Индукционный котел — неприхотливый и весьма экономичный

Другой вариант – котлы индукционного типа действия, в которых нагревательными элементами выступают все металлические поверхности конструкции, на которые наводятся индукционные токи Фуко. КПД таких установок стремится к 100%, а блоки автоматики позволяют легко настроить систему в нужный режим работы, обеспечивающий максимальную экономичность.Так что современный электрический тип отопительной закрытой системы – достойная альтернатива газовой, причем по многим параметрам – даже имеющая преимущества.

  • Котлы на твёрдом топливе тоже нельзя сбрасывать со счетов. В некоторых регионах это даже будет оптимальным вариантом организации системы отопления – например, при отсутствии газового снабжения и нестабильности электропитания.

Эти отопительные приборы – вовсе не те старые «буржуйки», а современные установки, устройство которых позволяет минимизировать вмешательство человека в их работу. Так, многие котлы длительного горения с пиролизным дожигом способны на одной закладке дров обеспечивать работу отопительной системы в течение 10 – 15 часов, а у некоторых моделей этот показатель доходит даже до суток. Многие котлы снабжены системой электронного контроля и управления режимами работы.

Так что, если в местности проживания нет никаких проблем с заготовкой необходимых запасов дров или другого твёрдого топлива, то это может стать оптимальным решением.

  • Рачительный хозяин в определенных обстоятельствах может продумать вопрос установки и комбинированного котла, например, «дрова – газ», «дрова – электричество», «электричество – газ», обеспечивая тем самым универсальность своей системы отопления.

Какой бы котел ни выбирался, необходимо правильно просчитать его мощность. По большому счету , это должен проводить специалист, с учетом характеристик конкретного дома, его теплопотерь, зависящих от количества и площади окон и дверей, материала и толщины стен здания, климатических условий местности и других факторов. Далеко не всегда, правда, хозяева прибегают к помощи профессионалов, ориентируясь на упрощенные схемы расчета .

С некоторым допущением, для условий средней полосы России, при условии качественной термоизоляции строения, можно приять величину 1 кВт на 10 м² отапливаемой площади, если высота потолков в пределах 2,5 ÷ 3 м . Так, для дома общей площадью 150 м² потребуется котел мощностью не менее 15 кВт.

Циркуляционный насос

Главная задача этого прибора – обеспечить устойчивую циркуляцию теплоносителя по всему контуру отопления, включая проложенные участки труб и радиаторы. Значит, неизбежно встает проблема правильности подбора необходимого насоса, чтобы он в полной мере справился со своей функцией. Это определяется вовсе не диаметром трубы, под которую он рассчитан, а показателями производительности и создаваемого водяного напора.

1. Первый параметр – производительность. Насос должен быть способен перекачивать определенное количество жидкости в единицу времени, а стало быть – перенести необходимое количество тепла вместе с теплоносителем по по мещениям дома. Как рассчитать требуемую величину.

Упрощенно формула выглядит так:

Q = P / (Δᵗ × 1,16 )

  • Q – требуемая производительность насоса;
  • P – общая мощность отопительной системы, упрощённый расчёт которой упомянут выше, в разделе о котлах;
  • Δᵗ — разница температур теплоносителя на входе и выходе их системы. Для систем закрытого типа обычно принимается 20 градусов, в случае использование радиаторов. Для теплого пола эта величина составляет 5 градусов, а для скрытых конвекторов – 10.
  • 1,16 – показатель теплоемкости воды. Если применяется другая жидкость, то ее теплоемкость несложно найти в справочниках.

Возьмем тот же пример, с домом площадью 150 м² и котлом 15 кВт, в отопительной системе которого используются радиаторы.

G = 150000 / (20 × 1,16) 646 кг/час

Плотность воды при температуре в районе 80º С – 972 кг/м³. Итак, потребуется производительность:

646 / 972≈ 0,66 м³/час

Стало быть, приобретаемый насос должен иметь производительность не ниже расчетной .

Калькулятор для расчета производительности циркуляционного насоса

Введите запрашиваемые значения и нажмите кнопку "РАССЧИТАТЬ"

Укажите мощность отопительного котла

Перевести в ватты

Укажите тип приборов теплообмена

Коэффициент теплоемкости воды

Плотность воды

2. Вторая важная величина – создаваемый насосом напор воды. Он должен обеспечивать нормальный ток жидкости на любом участке системы.

H = R × L × Zf

  • H – требуемый для системы создаваемый насосом напор воды.
  • R – сопротивление прямого участка трубы (Па/м). Для обычного одноэтажного дома можно принять равным 100 ÷ 150 Па/м.
  • L – общая длина трубопровода, с учетом , в том числе, и труб «обратки ».
  • Zf – поправочный коэффициент на повышение сопротивления в фитингах, кранах и т.п . При использовании шаровых кранов и стандартных фитингов можно принять за 1,3. Если в схеме используются термостатические регуляторы, то коэффициент возрастает до 1,7.

Проводим расчет для системы отопления с обычными шаровыми кранами и общей длиной труб 80 м :

H = 150 × 80 × 1,3 = 15600 Па

Так как обычно эта величина в паспортах изделий указывается в метрах водяного столба, переводим из расчета 1 м ≈ 10000 Па. В итоге получаем, что минимальный необходимый напор насоса должен быть 1,56 метра водяного столба.

Калькулятор для расчета требуемого напора

Введите запрашиваемые данные и нажмите кнопку "РАССЧИТАТЬ"

Укажите суммарную длину труб контуров (подача + обратка)

Укажите тип используемых запорной и регулировочной арматуры

Сопротивление трубы

Практика показывает, что все потери давления учесть достаточно сложно, поэтому рекомендуется при при обретении насоса выбирать модель с резервом в пределах 10 ÷ 15 % .

Расширительный бак

Главная особенность системы отопления закрытого типа – наличие специального герметичного расширительного бака. Смысл его работы прост – нагрев воды сопровождается ее расширением. Так как жидкость является несжимаемой субстанцией, ей необходим дополнительный объем для компенсации расширения.

Бак состоит из двух камер – водяной и воздушной, которые разделяет непроницаемая эластичная мембрана. Давление в воздушной камере изначально выставляется таким образом, чтобы при заполненной системе создавался определенный резерв в оды и достигалось гидростатическое равновесие. При повышении температуры теплоносителя и его расширении, излишки жидкости начинают продавливать мембрану, уменьшая объем воздушной камеры и, стало быть, повышая в ней давление. При снижении температуры происходит обратный процесс – давление газа вытесняет жидкость обратно в трубы. Таким образом, при правильно настроенном баке в любой моме нт вр емени соблюдается равновесие всей системы.

Расширительные баки выпускаются различного объема . Какой требуется для конкретной системы – это зависит нескольких параметров. Методика расчета , которой пользуются специалисты, достаточно сложна, но она обычно применяется только лишь в случаях очень сложной системы отопления с несколькими контурами и разветвлениями. В условиях среднестатистического дома с не слишком сложной разводкой можно принять усредненные значения:

  • Объёмное расширение воды при ее нагреве от 20 до 80 º составит порядка 4 – 5%;
  • Необходимый резерв теплоносителя можно создать примерно в тех же объемах ;
  • Итого, получаем 10% от общего объема заполнения всей системы.

Имея примерный проект с указанным объемом котла, количеством и типом радиаторов, протяженностью всех трубопроводов, несложно найти общий объем теплоносителя, и и з него вывести и требуемый размер расширительного бачка . Например, для отопительной системы объемом 200 л потребуется 20-литровый бачок .

Можно подойти к делу и более ответственно, проведя расчет с использованием формул.

Vб = Vс × k / D

–рабочий объем расширительного бачка;

– общий объем теплоносителя в системе отопления;

k – коэффициент объемного расширения теплоносителя при нагреве (см. таблицу)

Зависимость коэффициента термического расширения теплоносителя от температуры и концентрации антифризных присадок:

Температура нагрева теплоносителя, °С Содержание гликоля, % от общего объема
0 10 20 30 40 50 70 90
0 0.00013 0.0032 0.0064 0.0096 0.0128 0.016 0.0224 0.0288
10 0.00027 0.0034 0.0066 0.0098 0.013 0.0162 0.0226 0.029
20 0.00177 0.0048 0.008 0.0112 0.0144 0.0176 0.024 0.0304
30 0.00435 0.0074 0.0106 0.0138 0.017 0.0202 0.0266 0.033
40 0.0078 0.0109 0.0141 0.0173 0.0205 0.0237 0.0301 0.0365
50 0.0121 0.0151 0.0183 0.0215 0.0247 0.0279 0.0343 0.0407
60 0.0171 0.0201 0.0232 0.0263 0.0294 0.0325 0.0387 0.0449
70 0.0227 0.0258 0.0288 0.0318 0.0348 0.0378 0.0438 0.0498
80 0.029 0.032 0.0349 0.0378 0.0407 0.0436 0.0494 0.0552
90 0.0359 0.0389 0.0417 0.0445 0.0473 0.0501 0.0557 0.0613
100 0.0434 0.0465 0.0491 0.0517 0.0543 0.0569 0.0621 0.0729

D – коэффициент эффективности расширительного бака.

Общий объем системы () можно в данном случае без большой погрешности взять, как 15 литров на киловатт мощности:

Значение D (показателя эффективности расширительного бачка) рассчитывается по отдельной формуле:

D = (Qm – Qб) / (Qm + 1)

Qm — максимально допустимое давление в системе отопления. На него рассчитано срабатывание клапана группы безопасности

— давление предварительной накачки воздушной камеры расширительного бака – заводские установки либо при самостоятельной закачке (обычно советуют 1,0 – 1,5 атмосферы).

Калькулятор расчета требуемого объема герметичного расширительного бака

Введите запрашиваемые значения, а затем нажмите кнопку "РАССЧИТАТЬ"

Укажите паспортную мощность отопительного котла, кВт

Литры на киловатт

Выберите из таблицы и укажите значение коэффициента теплового расширения теплоносителя (с округлением до тысячных)

Укажите максимальное давление в системе отопления (порог срабатывания предохранительного клапана) Бар (атмосфер)

Укажите давление предварительной закачки воздушной камеры расширительного бака, Бар (атмосфер)

Просто единица

Видео: устройство и принцип действия расширительного бачка системы отопления

Радиаторы отопления

Эффективность работы всей системы отопления зависит и от правильности выбора и установки радиаторов – именно эти приборы осуществляют непосредственную передачу тепловой энергии от циркулирующего теплоносителя в помещения дома.

Радиаторы — обязательные элементы системы отопления дома

Существует несколько видов радиаторов, каждый из которых обладает своим набором достоинств и недостатков:

  • Чугунные батареи отопления несмотря на свой солидный «возраст» остаются весьма востребованы и в наши дни. Они подходят для любых систем отопления, обладают хорошей теплоотдачей, однако чрезмерно массивны и не всегда хорошо вписываются в интерьер помещения. Существуют и определенные сложности с точной регулировкой системы из-за высокой тепловой инертности чугунных радиаторов.
  • Стальные радиаторы отличает невысокая цена и разнообразие внешнего оформления – они бывают панельными или трубчатыми. Главные недостатки – подверженность коррозии и малая теплоемкость из-за тонких стенок. Батареи очень быстро остывают, и автономная система отопления с ними не будет отличаться экономичностью.
  • Алюминиевые радиаторы в настоящее время становятся лидерами по по пулярности. У них очень хорошая теплоотдача, что повышает экономичность системы в целом. Вместе с тем , они легкие , имеют привлекательный внешний вид. Единственный недостаток – коррозионная неустойчивость алюминия и, в связи с этим , повышенная требовательность к чистоте теплоносителя.
  • Биметаллические радиаторы сочетают в себе качества стальных и алюминиевых. У них хорошая теплоотдача, сравнительно небольшой вес, они легко регулируются, привлекательны внешне, устойчивы к коррозии. Однако рассчитаны они, скорее, на высокие показатели давления центрального отопления, и в автономных системах их использование не вполне целесообразно.

Какой бы тип радиаторов ни был избран, требуется правильно рассчитать необходимое их количество для каждой комнаты.

Размещать радиаторы можно, в принципе, в любом месте комнаты, но традиционным считается участки под окнами – создается своеобразная тепловая завеса и не допускается образования конденсата на границе холода и тепла.

Однако, размеры оконных проемов вовсе не являются определяющим критерием при подборе количества секций или линейных размеров радиаторов. Каждый из них имеет собственный показатель удельной мощности теплопередачи при средней температуре теплоносителя 70º С (например, привычные всем чугунные секции обладают мощностью 150 Вт каждая). Эта величина обязательно указывается в техническом паспорте каждого изделия.

В расчетах можно исходить от объема помещения – считается достаточной нормой 41 Вт на м³. вычисли в объем комнаты (длина × ширина × высота) и умножив его на 41, получаем необходимое количество тепловой энергии для ее обогрева. Останется лишь разделить полученное значение на удельную мощность секции – это будет их потребное количество. Оно округляется в большую сторону.

Однако, этот расчёт применим для комнаты с одной внешней стенкой и одним окном. На практике же следует внести некоторые коррективы в расчёты, исходя из особенностей помещения и размещения в нем радиаторов:

  • Угловая комната, с двумя внешними стенами, потребует 20% увеличения мощности обогрева. Если же в такой комнате два окна, то поправка возрастает до 30%.
  • Для помещений с окнами на север или северо-восток следует прибывать еще 10%.
  • Если радиаторы будут прятаться в ниши под под оконниками, то следует предусмотреть 5% на возмещение потери их теплоотдачи.
  • Нередко радиаторы закрывают декоративными решетками или экранами. Это, безусловно, снижает эффективность теплообмена, и чтобы компенсировать потери придется прибавить к общей требуемой мощности еще 15%.

В случае, когда сообщающиеся комнаты не разделены дверью, расчёт проводится для их суммарной площади с пропорциональным размещением батарей.

В последнее время большой популярностью стали пользоваться скрытые внутрипольные конвекторы отопления. Они создают мощные потоки подогретого воздуха, служат эффективной тепловой завесой от источников холода – окон и дверей. Некоторые модели оснащаются вентиляторами для точной регулировки создаваемого воздушного потока.

И, наконец, основным или дополнительным источником обогрева помещений могут выступать водяные «теплые полы», скрытые стяжкой пола. Здесь – совсем иные методики расчета , поэтому эта тема будет рассматриваться в отдельной публикации.

Трубы для системы отопления дома и схемы их разводки

Для переноса теплоносителя от котла к точкам теплообмена – радиаторам или конвекторам, служит система трубопроводов. Какие трубы предпочтительней?

  • Стальные трубы – обычные, оцинкованные или нержавеющие в настоящее время используются нечасто. Они тяжелы, достаточно сложны в монтаже — потребуются сварочные работы или нарезка резьбовых соединений. Без помощи квалифицированного специалиста здесь не обойтись.

Медные трубы — отличное качество системы, но очень дорого

  • Медные трубы – это отличный вариант, и по долговечности использования, и по стойкости к коррозии. Однако очень высокая цена материала и сложности с его качественным монтажом сразу же выделяют подобную систему в разряд эксклюзивных, доступных лишь немногим.

Металлопластиковые трубы — не лишены ряда недостатков

  • Металлопластиковые трубы трудно отнести к оптимальному выбору. Да, их монтаж несложен и доступен практически каждому. Но обилие металлических соединений, требующих регулярной ревизии и профилактической подтяжки, не позволяет убрать такую разводку в стены или пол. Кроме того, не исключается вероятность разрыва тела трубы при частых термических перепадах и повышении давления.

Полипропиленовые трубы — оптимальный вариант в вопросе «цена — качество»

  • Полипропиленовые трубы – наверно, лучшее решение с точки зрения функциональности и экономичности. Главное – правильно подобрать нужный материал именно для системы отопления. В этих целях используют т рубы с дополнительным внутренним армированием (алюминиевым или стекловолоконным), что повышает их прочность и снижает коэффициент линейного расширения при нагреве.

Осилить монтаж таких труб по силам любому домовладельцу, оборудования для их сварки недорого или же доступно для взятия в краткосрочную аренду. Сварные соединения отличаются монолитностью и высокой прочностью, что позволяет прятать разводку в толщу стен или пола. Впрочем, аккуратный их внешний вид не нарушит интерьера помещения и при открытом размещении.

Необходимое количество труб напрямую зависит от выбранной схемы разводки. Существует три основных типа с различными вариантами в каждом:

  • Однотрубная система отопления выигрывает в простоте устройства и минимальном количестве используемого материала. Все приборы отопления последовательно установлены на одном кольце, которое начинается и заканчивается в котле.

Главный недостаток такой системы – выраженная неравномерность прогрева помещений – чем дальше от котла, тем тем пература теплоносителя ниже. Для контура небольшого домика это, возможно, не будет иметь большого значения, но при более крупной постройке подобный «минус» будет весьма существенным.

  • Двухтрубная разводка в плане равномерности прогрева значительно лучше. По трубе подачи подогретый теплоноситель доставляется ко всем точкам теплообмена. После прохождения через радиаторы он собирается в трубу – обратку , по которой транспортируется к котлу.

Этим обеспечивается практически одинаковая температура прогрева радиаторов во всех помещениях.Правда, труб уже понадобится в два раза больше.

  • Коллекторная схема подразумевает подводку к каждому отопительному устройству или группе устройств в одном помещении собственного контура из трубы подачи и обратки , подключенных соответствующим коллекторам.

С точки зрения расхода труб, сложности проектирования и монтажа подобная схема станет самой затратной. Однако, она может быть просто незаменима в разветвленной системе отопления крупного частного дома, особенно если применяется «теплые полы ». У каждого контура есть свои возможности регулировок, так что можно создать наиболее комфортные условия в любом помещении.

Видео: схемы разводки системы отопления частного дома

Группа безопасности закрытой системы отопления и дополнительное оснащение

Необходимым элементом системы отопления закрытого типа является так называемая группа безопасности – совокупность предохранительных клапанных устройств и приборов визуального контроля. В ее состав обязательно входят:

  • Предохранительный клапан, срабатывающий при превышении давления в системе выше допустимой величины (например, при выходе из строя автоматики котла или мембранного механизма расширительного бака). В этом случае клапан автоматически сбросит избыток жидкости для нормализации равновесия в системе. Обычно такой клапан соединяют патрубком с канализационным стояком.
  • Воздушный сепаратор с клапаном — воздухоотводчиком . Воздух в систему может попасть при ее заполнении, а образовавшаяся пробка способна нарушить общую работу отопления. Кроме того, может выделяться и растворенный в воде воздух, особенно на первых порах работы системы.Установленный в высшей точке воздухоотводчик обеспечит автоматический сбро с с копившихся газов.
  • Приборы визуального контроля – манометр и термометр, позволяют легко отслеживать корректность работы системы в целом. Нередко можно встретить совмещение этих приборов в одном корпусе .

«Группа безопасности», собранная в одном латунном корпусе

Вся группа безопасности часто исполняется в едином латунном корпусе. Однако, варианты здесь могут быть разными – неизменным остается лишь ее компонентный состав. Важное условие при ее установке – на участке трубопровода между группой безопасности и котлом запрещено устанавливать какую бы то ни было запорную арматуру.

  • К дополнительному оснащению системы отопления можно отнести терморегуляторы, установленные на точках теплообмена – радиаторах или конвекторах. Они позволяют точно устанавливать уровень нагрева в каждом помещении, что в итоге может дать значительную экономию на энергоносителях. Конструкция термостатов бывает разной, они бывают механическими или электронными, и часто являются конструктивным элементом самих радиаторов.
  • При планировании разводки следует предусмотреть систему кранов, которая позволит перекрыть поступление теплоносителя на определенные участки или контура. Это дает возможность проводить ремонтные или профилактические работы без общего отключения всего отопления или без слива всего объема жидкости, циркулирующей в системе.
  • Если в населенном пункте весьма часты перебои с электроснабжением, важным дополнением к системе отопления станет источник бесперебойного питания. Даже небольшой по мощности, порядка 600 – 700 Вт, ИБ П п озволит циркуляционному насосу работать бесперебойно в течение нескольких часов.

Итак, система отопления закрытого типа в частном доме – это весьма сложный «организм», и к ее проектированию и монтажу следует подходить с максимальной ответственностью. Легкомысленного подхода она не потерпит – ни с точки зрения своей эффективности, ни в вопросах безопасности эксплуатации.

Монтаж водяного отопления частного дома можно выполнить и своими руками при наличии необходимых схем, материалов и инструментов

Существует множество систем отопления жилых помещений, различных по типу используемого теплоносителя и источника энергии. Наиболее распространенным является водяное отопление, обладающее отличными характеристиками и работающее с различными вариантами топлива. Еще одно немаловажное преимущество – можно смонтировать водяное отопление частного дома своими руками, используя доступные и удобные в работе материалы. Как правило, в качестве основного вида топлива используется газ, но данный вид отопления одинаково хорошо работает также с угольными и дровяными котлами. Сама система остается практически неизменной, различаются лишь способы установки котлов в зависимости от вида топлива.

Типы водяного отопления частного дома

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

Естественная циркуляция

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

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

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

Принудительная циркуляция

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

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

Однотрубная и двухтрубная система водяного отопления

В процессе проектировки системы отопления выбирают одну из схем - коллекторную, однотрубную или двухтрубную. Самый популярный и востребованный вариант – двухтрубная система с параллельным подключением радиаторов. При такой системе применяются разнообразные схемы подключения: шлейф, секционный, звездообразный. Данный тип разводки предусматривает подвод к каждому радиатору отдельных труб, которые соединяются в коллекторе. Это позволяет эффективно регулировать температуру теплоносителя и осуществить скрытый монтаж труб небольшого диаметра.

Монтаж отопления в частном доме своими руками

Предварительное составление своими руками схемы монтажа отопления частного дома с указанием расположения радиаторов, котла и вспомогательных приборов – залог долгой и бесперебойной работы водяного отопления. Схема составляется с соблюдением технических условий:

  • Монтаж двух и более батарей в одной комнате должен производиться на одном уровне.
  • Между радиатором и полом расстояние не меньше 6 см.
  • Радиаторы монтируют под окнами, в угловых комнатах необходимо установить дополнительную батарею на смежной с улицей стене.

Мощность котла должна составлять минимум 1 кВт на 10 кв. м жилой комнаты. Для небольшого дома будет достаточно котла мощностью 25 кВт, большие же коттеджи и усадьбы площадью свыше 350 кв. м оснащаются котлами мощностью около 50-65 кВт. Желательно использовать систему водяного отопления с принудительной циркуляцией, позволяющей оптимизировать расход топлива, а также обеспечивающей повышенный комфорт благодаря системам автоматизации.

Монтаж котла

После составления схемы монтаж отопления в частном доме своими руками делают в следующем порядке:

  1. Установка котла на специальную бетонную подставку или асбестовый блок, не допускается установка газового котла в подвальном помещении.
  2. Соединение котла с дымоходом. Стык необходимо замазать глиной, которая не разрушается под воздействием высоких температур.
  3. Установка радиаторов в штатных местах (под окнами и вдоль стен смежных с улицей). Радиаторы легко монтируются на специальные кронштейны, закрепляемые в стене с помощью дюбелей.

Монтаж радиаторов

Для правильного монтажа необходимо сделать предварительную разметку стен на одном уровне, чтобы все радиаторы находились в строго горизонтальном положении на расстоянии 6-7см от пола. Это обеспечит оптимальную циркуляцию теплоносителя. Расстояние от стены не меньше 2-х см. Радиаторы желательно монтировать, не снимая заводской упаковки. Закончив монтаж отопления, проводят проверочный запуск, и лишь затем снимают упаковку.

Монтаж труб и вспомогательных элементов

Завершающий этап монтажа – установка труб и дополнительных элементов системы:

  1. Трубы соединяют различными способами в зависимости от материала, из которого они изготовлены (пайка, сварка, опрессовка).
  2. Тепловой насос монтируют на трубу обратного тока, учитывая, что поток воды должен идти в котел.
  3. Расширительный бак монтируется в самой высокой точке системы с отсеканием протока шаровым краном. Примерная высота от котла – 3 м.
  4. Слив воды, закрывающийся шаровым краном, устанавливают в самой нижней точке системы.
  5. Монтаж дополнительных труб для организации протока воды в обход циркуляционного насоса (обеспечит работу котла при неисправном насосе).
  6. Установка шаровых кранов в местах стыков радиаторов и дополнительных элементов для быстрого демонтажа и замены оборудования во время ремонта.
  7. Монтаж балансировочных вентилей для регулировки гидравлического сопротивления системы (обязательная установка при наличии в системе двух и более стояков).

Качественная система отопления частного дома, установленная своими руками, подлежит обязательной проверке в присутствии профессиональных мастеров. После успешного пробного запуска можно приступать к эксплуатации водяного отопления.

Какой вид системы водяного отопления Вы считаете наиболее эффективным? Поделитесь своим мнением в

Одним из несомненных преимуществ частного дома можно назвать практически полную независимость от различных коммунальных организаций. При его строительстве можно оборудовать свои системы водоснабжения, канализации и отопления, что позволит создать максимально комфортные условия проживания. В данной статье речь пойдет именно о системе отопления, ее видах и правилах выбора отопительных устройств, входящих в ее состав.

Городские жители не понаслышке знают, что такое холод в помещении зимой. Самостоятельно задать параметры системы централизованного отопления невозможно, хотя порой просто необходимо. Вот и приходится платить дважды: за сомнительное тепло батарей и за дополнительный обогрев с применением электрообогревателей. Поэтому и в городе нередко возникает вопрос установки автономной системы отопления.


Какие же параметры нужно учитывать при проектировании и монтаже системы отопления, и можно ли все это сделать самостоятельно, не прибегая к услугам дорогостоящих специалистов? Об этом и пойдет речь далее.


Для тех, кто никогда не сталкивался с вопросами проектирования систем отопления и выбора нужного оборудования, будет сложно правильно подобрать отдельные ее компоненты. Дело в том, что система отопления не продается в комплекте – ее нужно собирать из разных элементов, которые должны без проблем совмещаться между собой. Среди основных составляющих системы отопления в первую очередь выбирается котел, а также трубы и радиаторы. Немаловажно подобрать теплоноситель и его количество в системе. А теперь обо всех составляющих более конкретно.


Главным элементом любой системы отопления считается котел. Именно он производит необходимое количество тепла и передает его теплоносителю, который разносит его по помещениям к радиаторам. Строение всех котлов практически не отличается – все они оборудованы двумя камерами, в одной из которых сгорает топливо, а через другую проходит теплоноситель. Первая камера называется камерой сгорания, вторая – теплообменником. Отопительные котлы могут быть одноконтурными или двухконтурными. Преимуществом двухконтурных котлов является то, что они помимо отопления являются еще и источником горячей воды. При покупке одноконтурного котла придется дополнительно закупать еще и бойлер.

Основным различием котлов помимо их мощности является топливо, которое используется для сгорания и выделения тепла. Среди основных видов котлов различают электрические, газовые, на жидком или твердом топливе .

Электрические котлы – удовольствие не из дешевых, поскольку такой котел потребляет немало электроэнергии, стоимость которой не такая уж и низкая. Зато перебои с электроэнергией случаются довольно редко, чего не скажешь о других видах топлива. Электрические котлы часто используются в местах, куда еще не провели газ.

Наиболее распространенный вид котла – газовый . Это можно объяснить целым рядом причин: экономия, удобство в эксплуатации, постоянная подача топлива. Конечно, этот вариант подходит для тех, кто строит дом в местности, подключенной к газоснабжению. В последнее время остается все меньше населенных пунктов, где газ отсутствует, поэтому такой вариант котла самый оптимальный.

Котлы на жидком топливе используются очень редко. Во-первых, для них нужно довольно дорогое топливо (солярка или бензин), а во-вторых, запах от его сгорания заполнит весь дом.

Твердое топливо – торф, дрова, брикеты – используется в местностях, куда еще не провели газ. Оно менее дорогое, чем электроэнергия, но вот мороки с ним значительно больше: это и заказ, и доставка, и постоянная периодическая загрузка в камеру сгорания. Часто такой котел используют как резервный на случай отключения электроэнергии или перепадов подачи газа. Для таких аварийных ситуаций он является оптимальным решением проблемы временного отопления.

Среди сравнительно новых способов отопления в последнее время набирает популярности использование тепловых насосов . Принцип работы такой системы заключается в том, что насосы устанавливаются в скважины на глубину порядка 30-60 м, где накапливают разобщенную энергию и передают ее в теплообменник котла. Недостатком такой системы является сложность монтажа насосов, требующая использования специальной техники и привлечения специалистов. Это же касается и планового обслуживания или ремонта. Но и плюсов у нее немало, ведь топливо в этом случае не просто дешевое – оно бесплатное, что позволяет отапливать дом и пользоваться горячей водой практически даром и не зависеть от подачи топлива.


Следующим обязательным компонентом отопительной системы являются трубы. Именно они осуществляют доставку теплоносителя в помещения дома. В зависимости от расположения труб систему отопления можно поделить на два типа: однотрубную и двухтрубную . В первом случае трубы и радиаторы соединены последовательно, что сказывается на КПД системы: если первые радиаторы нагреваются до нужной температуры, то температура последних может составлять 25 градусов, чего явно не достаточно для отопления комнаты. По этой причине однотрубную систему стараются заменить двухтрубной.

Двухтрубная система в свою очередь тоже имеет две разновидности, отличающиеся способом соединения труб. Первая предусматривает параллельное подключение каждого радиатора к центральной трубе. Вторая представляет собой лучевое соединение, при котором трубы каждого из радиаторов соединяются с основным стояком. Второй вариант менее экономный, потому что требует значительных расходов на трубы.

В двухтрубной системе есть труба «обратки», по которой уже охлажденный теплоноситель подается в теплообменник котла. Такая конструкция обеспечивает наиболее экономичное и эффективное распределение тепла в доме.


Сами трубы также могут отличаться между собой материалом и размерами. Нужный диаметр труб определяется расчетом. Что же касается материала, то в последнее время все чаще стали использоваться трубы из ПВХ или пластика вместо тяжелых и дорогих металлических. Они легче, дешевле, меньше по диаметру, практически не засоряются и без проблем могут прокладываться за гипсокартонной обшивкой стен, оставаясь незамеченными.

Радиаторы для отопления


Радиаторы системы отопления могут быть алюминиевыми или чугунными. Для частного дома вполне подойдут более легкие и дешевые алюминиевые радиаторы. Они отличаются легкостью монтажа высоким показателем теплоотдачи. Правда, они чувствительны к резким перепадам давления и температуры в системе, а также к воздействию агрессивной среды. Но в условиях использования в частном доме эти недостатки не так уж и важны, а экономия и простота установки наоборот играют не последнюю роль.


Рассмотрим более подробно принцип работы системы отопления. Он базируется на циркуляции теплоносителя в замкнутой системе. Различают два вида циркуляции: принудительная и естественная . Естественная циркуляция характеризируется приведением в движение теплоносителя за счет перепадов температуры и гравитации: нагретая вода поднимается вверх, вытесняя холодную, а холодная опускается вниз под действием силы тяжести. Такая система хоть и надежная, но требует проведения сложных расчетов, определяющих количество и расположение радиаторов, количество теплоносителя, место расположения котла и т.д.

Более распространенной является система с принудительной циркуляцией. Хотя структура системы при этом усложняется за счет дополнительной установки насоса, все же сама система работает более эффективно, поскольку теплоноситель нагревается и движется по трубам и радиаторам намного быстрее. Многие фирмы-производители газовых котлов по умолчанию встраивают в них гидронасос, так что покупать и монтировать его не придется.


После обзора основных схем отопительной системы и ее составляющих можно смело выбирать, какие из них подходят именно Вам. Для того, чтобы определится с мощностью котла, количеством радиаторов и общей длиной труб, нужно предварительно провести небольшой и несложный расчет, пример которого приведен ниже.

Расчет начинается с определения необходимой мощности котла . Котел можно приобрести и «на глаз», но слишком велика вероятность не угадать и либо переплатить за слишком мощный котел, либо выжимать все силы из слишком слабого.

Для определения необходимой мощности используется формула:

W = k*S/10 ,

где W – искомая мощность, кВт;
k – коэффициент поправки, зависящий от региона застройки;
S – общая площадь дома, м2.

К полученному по формуле значению обычно прибавляется до 20% запаса мощности на случай, если температура зимой окажется ниже среднестатистической. В этом случае котел не будет перегружаться, работая на полную мощность. Полученная таким образом мощность округляется до ближайшей стандартной мощности и соответственно по ней и выбирается нужный котел. Такой расчет необходим при покупке автоматического обогревательного котла, за работой которого не будет вестись постоянное наблюдение. Это повысит уровень безопасности при его использовании.

Следующий шаг – определение необходимого количества радиаторов в каждом помещении дома. По нормативам для этого используется достаточно трудоемкий расчет с учетом типа, удельной теплоты, гидродинамики теплоносителя и т.д. Для обычных строителей-любителей такой расчет – дремучий лес, так что пойдем более легким путем.

Для начала нужно определиться с теплоносителем. Самым распространенным вариантом является вода. Для расчета количества радиаторов парового или водяного отопления есть упрощенный вариант, который обычно и применяют.

С целью упрощения мощность, необходимая для обогрева комнаты площадью 10 м2, одна из стен которой является наружной, принимается 1,2 кВт. При наличии в комнате двух и более окон, широкого дверного проема или других факторов, способных понизить температуру, значение мощности увеличивается до 1,3 кВт. Исходя из этого, можно подсчитать необходимую мощность для обогрева каждой комнаты в доме путем умножения их площадей на 1,2-1,3 и деления на 10.

Полученную мощность умножают на 5 и округляют до целого числа, получая таким образом необходимое число секций отопительного радиатора в каждой комнате. Для надежности можно добавить еще несколько секций, особенно, если в помещении есть входные двери или большие оконные проемы. Число дополнительных секций выбирается от 5 до 10. Также дополнительные секции могут понадобиться при использовании чугунных радиаторов, потому как чугун имеет более низкий показатель теплоотдачи, чем алюминий, и поэтому медленнее отдает тепло.


Далее выполняется схема дома с нанесением на нее котла, радиаторов и разводки труб, обеспечивающей подачу теплоносителя во все помещения. Сделав такую схему в масштабе, легко просчитать количество и длину труб и общее количество радиаторов. Приняв за основу однотрубную систему отопления, можно значительно сократить затраты на покупку труб.

Расчет теплоносителя

Еще один важный момент – расчет количества теплоносителя в системе. Если в качестве теплоносителя выбрана вода, нужно учитывать, что при разных температурах она занимает разный объем. Ни в коем случае нельзя допускать как перегрева, так и промерзания труб, что может привести к поломке всей системы.

Для расчета необходимо:

  • рассчитать объем радиаторов, умножив объем каждой секции на их количество. Объем секций должен указываться в паспорте и обычно составляет 0,2-0,28 л;
  • рассчитать общий объем труб, умножив площадь их сечения на суммарную длину;
  • прибавить два полученных значения, получив при этом общий объем системы;
  • найти перепад температур в системе в рабочем состоянии. Обычно теплоноситель нагревается до температур в диапазоне 15-70 градусов, то есть перепад составляет 55 градусов;
  • найти количество теплоносителя путем отнимания от коэффициента расширения теплоносителя перепада температур и общего объема системы. Результатом этого расчета будет разница объема при нагревании;
  • найти необходимое количество теплоносителя в системе путем отнимания полученного в предыдущем пункте значения от общего объема.

Что нужно знать при монтаже отопления дома своими руками?

Кроме основных элементов системы отопления для монтажа нужно подготовить и закупить вспомогательные детали и материалы: кронштейны, ниппели, тройники, прокладки и т.д. При монтаже желательно делать обвязку всех элементов, используя специальные материалы или же льняные нити.

Для тех, кто раньше никогда не сталкивался с установкой системы отопления, не лишним будет ознакомиться с некоторыми правилами:

  • радиаторы должны располагаться только около оконных проемов;
  • расстояние от пола до нижней точки радиатора не должно быть меньше 100 мм, а от подоконника до верхней точки – меньше 60 мм;
  • все секции во всех помещениях должны находится на одной высоте;
  • ребра радиаторов должны быть расположены вертикально, горизонтальное расположение недопустимо;
  • система обязательно должна быть оборудована как минимум одним сливом, независимо от ее структуры и типа теплоносителя. Слив предназначен для полной замены теплоносителя в системе, которая должна периодически проводиться.

После монтажа системы она заполняется теплоносителем, и проводится ее тестовый запуск. После создания необходимого давления нужно тщательно осмотреть все места соединений отдельных элементов, проверяя, нет ли протеканий. При проявлении малейших дефектов или отклонений в нормальной работе нужно сразу же отключить систему, спустить теплоноситель и удалить неисправность. Обычно проблемы возникают в местах стыковки секций радиаторов или труб, где обвязка выполнена некачественно, из-за чего нарушается герметичность. Так что лучше еще при монтаже позаботиться о качественных соединениях, чем потом заново разбирать всю систему.

Вот и все советы по расчету и монтажу отопительной системы. Главное при ее оборудовании – грамотное сочетание экономии и качества, а также максимум внимания при установке. Отдельный акцент нужно сделать на расчете. Если его провести правильно, он покажет наиболее выгодный вариант выбора необходимого оборудования и параметров работы. В противном случае система может не работать вообще, не обеспечивать нужного тепла в помещениях или же периодически выходить из строя, требуя ремонта.

Отопление дома своими руками. Видео

Проектирование и обустройство системы отопления в доме может осуществляться самыми разными способами. Уже на этапе составления проекта следует выбрать наиболее оптимальный вариант, который поможет воплотить в реальность все задумки хозяина, не выходя за рамки запланированного бюджета.

Самым выгодным в финансовом отношении является вариант однотрубной разводки отопительной системы. Двухтрубная разводка отопления может обойтись несколько дороже, но и эффективность данного способа значительно выше.

Популярные способы разводки отопления

В современный интерьер частного дома очень часто помещают камин или печку, но они, скорее всего, несут собой декоративную функцию, подчеркивающую индивидуальный стиль дома, так как основная нагрузка по отоплению ложится, на одно или двух контурный котел обогрева. Принцип работы одноконтурного котла заключается исключительно в обеспечении отопления дома, в свою очередь двухконтурный котел помимо обогрева дома также может работать в качестве подогрева воды.

Независимо от типа котла отопления, для обустройства индивидуальной отопительной системы можно использовать как однотрубную схему разводки, так и двухтрубную. Рассмотрим их главные особенности, и попытаемся разобраться, в чем преимущества и недостатки каждого типа.


Однотрубная разводка отопительной системы

Принцип действия такой системы очень прост: при обустройстве отопления устанавливается только одна труба, которая создает замкнутый круг. К данной системе подключаются батареи из каждой комнаты в доме.

Обустроить такую систему можно двумя способами:

  • горизонтальным;
  • вертикальным.

Горизонтальный метод обустройства однотрубной системы отопления с нижней разводкой более популярный, так как он имеет достаточно простую конструкцию. Особенностью является специальный способ укладки, при котором установленные трубы должен иметь небольшой уклон для того чтобы теплоноситель мог без труда циркулировать по всей системе.

Нюансы укладки горизонтальным методом возникают в том случае, когда отопление монтируется в многоэтажном доме. Тогда на входе к первоначальной секции радиатора, расположенного на первом этаже, нужно установить вентиль, частично перекрывая который можно создать нужное давление для циркуляции теплоносителя на верхних этажах.


Внимание ! Обустраивая вертикальную разводку труб отопления в частном доме очень важно учитывать расположение стояков. Оно должно быть только вертикальным, а трубы иметь немного больший диаметр, чем при монтаже в горизонтальной разводке.

Одним из достоинств однотрубной системы отопления с нижней разводкой считается отсутствие необходимости в обязательном подключении к циркулярному насосу.

Преимущества однотрубного отопления:

  • хорошая экономия на материалах, так как требуется меньшее количество труб;
  • очень простая и понятная схема разводки;
  • понятный расчет гидравлической нагрузки на трубы.

Но, к сожалению, несмотря на все положительные моменты, их полностью перечеркивает один минус. Он заключается в значительной потере температуры теплоносителя при его удалении от котла отопления. Это значит, что батареи в самых дальних комнатах будут слегка теплыми.


Исправить подобную ситуацию можно следующими способами:

  • увеличить общее число секций в радиаторе, по мере его удаления от котла;
  • установить на радиаторах особые термостатические клапаны, которые регулируют давление подачи теплоносителя в каждый радиатор;
  • смонтировать циркулярный насос, который будет удерживать давление на необходимом уровне, и способствовать правильному распределению теплоносителя по всей сети.

Однотрубная разводка отопления в частном доме станет оптимальной для обустройства отопительной системы в одноэтажном частом доме, площадью не более 100м², при этом не понадобятся дополнительные устройства по типу «теплый пол».


Двухтрубная разводка отопительной системы

Главное отличие данного вида обустройства отопительной системы от предыдущего заключается в том, что каждая батарея подключается к главной трубе как прямого, так и обратного тока. Эта особенность увеличивает расход труб, примерно в два раза. Но стоит отметить и положительные моменты. Хозяин дома может самостоятельно регулировать уровень подачи тепла в каждый радиатор. Как результат в каждой комнате можно легко создать приятную атмосферу.

Обустройство двухтрубной отопительной системы предусматривает несколько сановных способов разводки. Рассмотрим каждую из них более детально.


Вертикальная схема с нижней разводкой

Технологический процесс монтажа двухтрубной системы отопления с нижней разводкой включает в себя следующие этапы:

  1. По полу первого этажа или подвала монтируют магистральный трубопровод, который берет свое начало у нагревательного котла.
  2. По трубе магистрали проводят вертикальные трубы, которые обеспечивают продвижение теплоносителя к радиаторам в комнатах.
  3. К каждому радиатору должна устанавливаться труба для обратного оттока уже остывшего теплоносителя в отопительный котел.

Проектируя схему двухтрубную отопительную систему с нижней разводкой, нужно обязательно думать о том, как именно будет обеспечена потребность в регулярном выходе воздуха из трубопровода. Как правило, данное требование обеспечивается монтажом воздушной трубы, расширительного бака и монтажа кранов Маевского на всех батареях, которые располагаются на втором и третьем этаже здания.


Вертикальная схема с верхней разводкой

Данная модель предусматривает, что теплоноситель подается от отопительного прибора на чердак по трубопроводу. Оттуда по стоякам теплоноситель поступает по всем радиаторам дома. А уже остывшая вода возвращается в котел отопления по магистральному трубопроводу.

Внимание ! Для того чтобы избежать завоздушености системы, важно периодически удалять воздух. Для этого монтируют специальный расширительный бак.

Представленный метод обустройства отопительной системы дома во многом эффективнее, чем метод с нижней разводкой, ведь по стоякам подается намного большее давление.


Горизонтальная отопительная система

Обустройство горизонтальной разводки системы отопления с принудительной циркуляцией является весьма популярным способом обогрева дома.

При монтаже горизонтального отопления традиционно используют несколько схем:

  1. Тупиковая. Достоинства такого варианта заключается в экономном расходе труб. Недостаток состоит в том, что длина контура очень велика и это существенно затрудняет регулирование работы всей системы.
  2. Попутное продвижение воды. Все циркуляционные контуры имеют равную длину, и это помогает отрегулировать систему легко и просто. Минусом данной схемы разводки отопления частного дома является большой расход труб, которые своей стоимостью существенно увеличивают бюджет ремонта, а также портят интерьер помещений.
  3. Коллекторная или лучевая разводка системы отопления. Благодаря тому, что каждая батарея подключается индивидуально к центральному коллектору разводки отопления, очень просто обеспечивается равномерное распределение тепла. Недостатком, как и во втором случае, является очень большой расход материалов. Но все трубы монтируют в стену, что не портит интерьер помещения. На сегодняшний день данная схема разводки отопления частного дома набирает популярности среди застройщиков.

Выбирая схему разводки важно учитывать очень много факторов: площадь здания, виды материала строительства и т.д.


Трубы для систем отопления

Практика показала, что для укладки трубопровода отопительной системы чаще всего используют металлопластиковые, полипропиленовые, стальные, медные, а также трубы из нержавейки и оцинкованной стали.

Рассмотрим каждый вид труб более детально:




Заключение

Проектирование и обустройство отопительной системы частного дома - занятие, требующее времени, знаний и денег. Поэтому, во избежание ошибок лучше всего обратится за помощью к профессионалам своего дела. Ведь исправление недочетов может стоить очень дорого, поэтому лучше с самого начала их не допускать.

Как правильно выполнить самостоятельную двухтрубную разводку отопления в частном доме узнаем в следующем видео