Отопление частного дома своими руками схемы систем отопления, монтаж

Элементы запорно-регулирующей арматуры, безопасности и управления

Комплектация схемы водяного обогрева обязательно включает:

краны и задвижки – для пуска/остановки потока жидкости;
клапаны и вентили – для регулировки расхода теплоносителя;
терморегуляторы – для установок температурных режимов;
фильтры – для очистки оборотного теплоносителя от примесей;
воздухоотводчики и краны Маевского – для сброса газовоздушных пробок.

Обязательным элементом системы выступает группа безопасности. Она размещается после теплогенератора на подающей магистрали. Группа составляется из манометра, предохранительного клапана и воздухоотводчика. Её задача – обеспечить в автоматическом режиме сброс избыточного давления и газовоздушной смеси. Если конструкция котла уже укомплектована группой безопасности, то её дополнительная установка не требуется.

Комфорт пользования, автоматизацию отопительной системы обеспечивают контроллеры и программаторы. Для подключения теплых полов применяются насосно-смесительные узлы и коллекторные распределители.

Расчет системы отопления частного дома

Расчет мощности котла отопления

Мощность котла зависит от площади дома или квартиры, которая
нуждается в обогреве. Чтобы обогреть 10 м.кв. жилой площади при высоте потолка
в 3 метра и в хорошо утепленном здании нужен котел мощностью 1 кВт.

Приблизительный расчет мощности котла в зависимости от
площади дома представлен в таблице

Площадь дома, м.кв.	Мощность котла, кВт.
50-200	> 25
200-300	25-35
300-600	35-60

Важно! Расчеты котла для отопления дома нужно скорректировать с учетом таких параметров как:

особенности подачи энергоносителя

Для газа важно давление в
системе. Обычно производитель указывает мощность котла при номинальном давлении
газа

Реально оно ниже, поэтому нужно покупать котел с запасом мощности в
15-20%. Для электрического котла важно качество проложенных линий и мощность
трансформатора;

вид обогреваемого помещения. При обогреве нежилых помещений
расчетная мощность уменьшается на 20-40%. При обогреве зимнего сада –
увеличивается на 10-50% в зависимости от вида растений;

количество окон (с учетом вида остекления) и дверей. Чем
больше площадь, через которую может уйти тепло, тем больший запас на мощность
котла нужно обеспечить;

минимальный уровень температуры воздуха в регионе;

дополнительные потребности. Дополнительный нагрев воды для
пользования также приведет к увеличению мощности котла на 30-40%.

Можно воспользоваться программами для расчета отопления:

калькулятор расчета отопления дома
калькулятор расчета стоимости отопления дома

Совет. Если горячая вода нужна не постоянно, то стоит отдать
предпочтение котлам с приоритетом горячего водоснабжения. Тогда вода быстро
нагревается за счет того, что вся мощность котла направлена на нагрев воды.
Отопление же отключается. Но, поскольку горячая вода нужна не постоянно, то
система не успевает существенно остыть.

Расчет труб отопления

Самым современным материалом для изготовления труб на
сегодня является ПВХ или пластик. Они пришли на смену металлическим или
оцинкованным. Преимущество ПВХ труб в том, что они легче, дешевле, отличаются
меньшим диаметром, более просты в установке, не подвластны коррозии и
практически не засоряются. Самым новым поколением труб можно назвать
металлополимерную трубу TECEflex. Она легко гнется руками, что позволяет
придать ей любую форму.

Количество труб зависит от вида используемой системы и
отапливаемой площади. Также рассчитывается диаметр (сечение) труб.

Несколько особняком стоит система отопления теплый пол. В
данном случае трубы прокладываются по площади пола. Их количество определяется отдельно
в зависимости от способа установки пола.

Расчет количества радиаторов отопления

Радиаторы отличаются материалом изготовления.

Чугунные хорошо отдают тепло, отличаются низкой ценой, но
очень трудоемки в монтаже.

Алюминиевые – эстетичны, выдерживают высокое давление, легки
в монтаже, но имеют высокую стоимость.

Биметаллические – новинка на рынке, состоят из алюминиевого
корпуса и стальной трубы – удачная комбинация первых двух типов.

Ввиду того, что радиаторы рекомендуется располагать под
окном (чтобы тепло радиатора блокировало поступающий от окна холодный воздух)
то их количество должно равняться количеству окон или превышать его.

Кроме того, количество секций определяется размером окна и
площадью комнаты. Так рекомендуется, чтобы секций радиатора, который установлен
в жилой комнате было не меньше 7.

Закрывать радиатор декоративной панелью не стоит, это
снижает количество поступающего тепла.

Совет. В двухэтажном доме располагайте радиаторы друг под
другом для использования общего стояка.

Расчет терморегуляторов

Максимальное количество терморегуляторов зависит от
количества радиаторов, а минимальное определяется предпочтениями пользователей.

Совет. Прежде чем делать расчет отопления позаботьтесь о
качественном утеплении дома.

Расчет параметров системы отопления с естественной циркуляцией: как добиться бесперебойной работы?

Система отопления с естественной циркуляцией жидкости представляет собой замкнутое устройство гравитационного (самотечного) типа, позволяющее обогреть помещения в частном доме независимо от электропитания.

Такое преимущество конструкции даёт возможность использовать её в регионах с проблемами или полным отсутствием центральной электрической сети. Система

экономична, но для её правильного функционирования потребуется сделать точные расчёты.

Vkontakte

Odnoklassniki

Описание системы отопления циркуляционного типа без насоса

Устройство водяного отопления, работающее самотеком, включает нагревательный элемент (котёл), трубы, прокладываемые разными способами, расширительный бак и радиаторы.

Принцип действия

Роль теплоносителя в контуре играет вода, которая движется по трубам под влиянием термодинамических сил. Принцип действия системы основывается на разнице физических свойств горячей и холодной воды.

Пока работает котёл, в трубах всегда есть горячая вода, которая постепенно остывает, проходя по контуру и отдавая тепло в окружающую среду.

Плотность и масса воды при нагреве уменьшается, поэтому она легко вытесняется вверх остывшей жидкостью.

После достижения верхней точки контура, горячая вода распределяется по трубам, соединённым с радиаторами, отдаёт тепло через материал батарей, а затем по нижней части контура стекает к котлу, где снова нагревается.

Достоинства установки

Основными достоинствами отопительного контура гравитационного типа являются:

простота установки и использования;
высокая отдача тепла и стабильность микроклимата помещений;
экономичность ресурсов при условии качественного утепления строения;
отсутствие шума;
полная независимость от электричества;
редкие пол

Достоинства и недостатки водяного отопления

Среди преимуществ, которые предоставляет система водяного отопления, можно назвать следующие:

Экономичность в расходах материалов.
Достаточно высокий уровень теплоемкости. Ведь показатель теплоемкости воды превышает тот же показатель воздуха, нагретого до такой же температуры, в 4 тысячи раз.
Комфортная температура.

Как и в любой системе отопления, стоит выделить несколько недостатков:

Трудоемкость установки и эксплуатации в сравнении с другими системами.
Необходимость постоянного контроля над работой генератора тепла.
В случае долговременного отбытия – необходимость удаления воды. Ведь если воду с труб не спустить, то в случае низких температур она замерзнет, вследствие чего трубопровод лопнет. Кроме того, трубопровод с воздухом довольно быстро подвергается процессам коррозии.

Установка водяного отопления возможна только во время строительства или капитального ремонта.

Как подобрать отопительный агрегат

Котел – это главный элемент системы отопления, в котором теплоноситель нагревается до нужной температуры, а затем разносится по трубопроводам по всем объектам. Котлы различаются по способу подогрева.

Электрические водогрейные установки

Электрокотлы работают от электрической сети. По принципу воздействия на теплоноситель они делятся на 2 группы:

Прямое воздействие оказывают электродные котлы, в которых электроды находятся в жидкости и непрерывным движением разогревают ее до нужной температуры. Такое оборудование расходует электроэнергию экономно, а в случае повреждения котла прекращает работу.
Косвенный нагрев происходит в теновых и индукционных котлах. В зависимости от типа котла теплоноситель нагревается ТЭНом или индукционным стержнем.

Твердотопливные котлы

Работа твердотопливных котлов основана на принципе «верхнего горения». Подающийся в топку кислород подогревается заранее, благодаря чему остается меньше отходов. Он поступает в систему сверху вниз, поэтому горение происходит поэтапно в этом направлении. Такой способ экономит топливо, т.к. в отличие от классических печей оно сгорает не единовременно, а постепенно. Топливом для котлов служат дрова, уголь, пеллеты, брикеты.

Дизельные и комбинированные модели

Дизельные котлы изготавливают из стали или чугуна, а топят соляркой. По принципу нагрева они бывают традиционные и конденсационные. Последние экономичней, т.к. используют для нагрева еще и энергию конденсата.

Из-за сильного запаха и требуемого места под емкость для хранения топлива котельную делают в отдалении от дома.

Комбинированные котлы работают на нескольких видах топлива. В зависимости от модели один вид отопления является основным, а другой резервным. Когда основное топливо заканчивается, котел переключается на второй вид и обеспечивает бесперебойную подачу тепла.

Принцип работы системы с естественной циркуляцией

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам:

Простой монтаж и обслуживание.
Отсутствие необходимости в установке дополнительного оборудования.
Энергонезависимость – во время работы не требуются дополнительные расходы на электроэнергию. При отключении электричества, система обогрева продолжает работать.

Принцип работы водяного отопления, с использованием самотечной циркуляции, основан на физических законах. При нагревании уменьшается плотность и вес жидкости, а при остывании жидкостной среды, параметры возвращаются в первоначальное состояние.

При этом, давление в системе отопления практически отсутствует. В теплотехнических формулах принимается соотношение 1 атм. на каждые 10 м. напора водяного столба. Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм. в одноэтажных зданиях 0,5-0,7 атм.

Так как при нагреве жидкость увеличивается в объеме, для естественной циркуляции, обязательно потребуется расширительный бак. Вода, проходящая через водяной контур котла, нагревается, что приводит к увеличению в объеме. Расширительный бачек должен находиться на подаче теплоносителя, в самом верху системы отопления. Задачей буферной емкости является компенсация увеличения объема жидкости.

Система отопления с самоциркуляцией может применяться в частных домах, делая возможным следующие подключения:

Подсоединение к теплым полам – требует установить циркуляционный насос, только на водяной контур, уложенный в пол. Остальная система продолжит работать с естественной циркуляцией. После отключения электричества, помещение продолжит отапливаться с помощью установленных радиаторов.
Работа с бойлером косвенного нагрева воды – подключение к системе с естественной циркуляцией возможно, без необходимости в подключении насосного оборудования. Для этого бойлер устанавливают в верхней точке системы, чуть ниже воздушного расширительного бака закрытого или открытого типа. Если это невозможно, тогда насос устанавливают непосредственно на накопительную емкость, дополнительно устанавливая обратный клапан, чтобы избежать рециркуляции теплоносителя.

В системах с гравитационной циркуляцией, движение теплоносителя осуществляется самотеком. Благодаря естественному расширению, нагретая жидкость поднимается вверх по разгонному участку, а после, под уклоном «стекает», через трубы, подключенные к радиаторам, обратно к котлу.

Расчет параметров системы отопления с естественной циркуляцией: как добиться бесперебойной работы?

Такое преимущество конструкции даёт возможность использовать её в регионах с проблемами или полным отсутствием центральной электрической сети. Система экономична, но для её правильного функционирования потребуется сделать точные расчёты.

Описание системы отопления циркуляционного типа без насоса

Принцип действия

Плотность и масса воды при нагреве уменьшается, поэтому она легко вытесняется вверх остывшей жидкостью.

Достоинства установки

Основными достоинствами отопительного контура гравитационного типа являются:

простота установки и использования;
высокая отдача тепла и стабильность микроклимата помещений;
экономичность ресурсов при условии качественного утепления строения;
отсутствие шума;
полная независимость от электричества;
редкие поломки и долгий срок службы при условии проведения периодических профилактических мероприятий.

Справка! Сконструировать систему отопления с естественной циркуляцией можно самостоятельно. Правильный расчёт параметров, выбор схемы контура и грамотная установка всех компонентов гарантирует срок работы конструкции до 35 лет.

Главный недостаток — конструкция может отопить частные дома площадью не более 100 м 2 , имеющих радиус около 30 м.

Существует ещё несколько недостатков, ограничивающих применение самотечной конструкции:

обязательное наличие чердака для установки расширительного бачка;
медленный обогрев помещений;
необходимость утепления контура в неотапливаемых местах для предотвращения замерзания воды в трубах.

Разновидности отопительных систем с естественной циркуляцией

Конструкции могут быть реализованы в однотрубном или двухтрубном вариантах. По типу систем выделяют закрытые и открытые схемы установок. Правильно выбранный вид схемы обеспечит её максимальную эффективность.

Закрытый тип

Циркуляционная конструкция закрытого типа получила широкое распространение в странах Европы, а в России только начинает приобретать популярность.

Принципиальная схема

После нагрева, вода под давлением поднимается к расширительному баку, поделённому на 2 части мембраной. Нижняя часть бака заполняется водой, которая сжимает газ (чаще азот или воздух), находящийся в верхней части над мембраной. Создаётся дополнительное рабочее давление, способствующее движению жидкости.

Фото 1. Закрытый тип системы отопления с естественной циркуляцией. Должен быть оснащен герметичным расширительным баком.

Особенности

Основная особенность конструкции закрытого типа — герметичность бака и создание дополнительного давления в трубопроводе. Иногда для закрытых схем используют циркулярные насосы, которые работают от электросети. Благодаря низкой потребляемой мощности насоса, временное отключение электричества не скажется на работе системы.

Плюсы и минусы

Главные преимущества закрытых отопительных схем связаны с их герметичностью. Благодаря этому система почти не страдает от воздушных пробок, меньше подвергается коррозии, расходует меньшее количество теплоносителя, в качестве которого можно использовать не только воду, но и антифриз. Схема не требует больших уклонов трубопроводов, особенно если используется насос.

Внимание! Основной минус конструкции — необходимость установки большого бака, для которого нужно место. Длительные перебои с электричеством приведут к снижению эффективности схемы с насосом

Виды систем водяного отопления

Классификация систем водяного отопления подразумевает их деление на одноконтурные и двухконтурные. Первый тип служит только для того чтобы отапливать помещения. Двухконтурная система делается не только для отопления помещений, но и для нагревания воды.

Практика показывает, что часто применяется установка двух одноконтурных систем: одна из них отапливает помещения, а вторая – нагревает воду. При этом, если на улице лето, то можно пользоваться только одной системой, при этом помните, что для нагревания воды для бытовых нужд тратится 25% мощности котла.

Однотрубная разводка – проста: здесь нагретая вода от котла идет последовательно от одной батареи к другой. Поэтому последняя батарея в цепи будет холоднее, чем первая. Обычно такая система широко распространена в многоквартирных домах. Такая система достаточно сложна в управлении, ведь без специальных приемов здесь просто не перекрыть доступ носителя тепла в один из радиаторов, так как перекроется доступ и ко всем остальным.

Однотрубная разводка

Двухтрубная разводка предполагает такой принцип работы водяного отопления, при котором температурный режим в помещении регулируется проще. К каждому отопительному прибору в данном случае подводится две трубки – с горячей и холодной водой. Так, трубы также способны разводиться и звездообразно – к батарее подводится труба с горячей водой, а уходит с холодной. При этом температура каждой батареи одинаковая.

Двухтрубная разводка

Также существует и коллекторная или лучевая разводка. В данном случае от коллектора к каждому прибору отопления подводится две трубки – прямая и обратная. Коллектор представляет собой устройство, собирающее воду. Благодаря универсальности коллекторных систем принцип работы системы водяного отопления может быть со скрытой проводкой труб. Такая схема позволяет производить регулирование системы и монтаж специальных электрических моторов, которые поддерживают заданный температурный режим в помещениях.

Коллекторная (лучевая) разводка

Преимущество, которое приносит такая схема водяного отопления, — это то, что здесь можно очень легко регулировать температуру в каждой комнате, устанавливать ее относительно просто, а поврежденные участки труб можно заменять, не нарушая всю систему.

Повышение эффективности системы отопления

С помощью программы можно настроить температуру в каждой комнате

Использование дешевого топлива, утепление здание и установка экономичного котла — первые этапы на пути повышения эффективности отопления здания и снижения расходов за его содержание.

Можно воспользоваться следующими вариантами дополнительного усовершенствования системы обогрева дома:

Планирование расположения помещений. Жилые комнаты следует спроектировать посередине и на солнечной стороне, а вспомогательные — возле стен. В результате тепло будет концентрироваться в нужных местах.
Установление программатора. Это устройство измеряет, понижает и повышает температуру в соответствии с заданными параметрами. Пока хозяева отсутствуют, здание охлаждается, а к их приходу нагревается.
Разводка труб и монтаж системы теплый пол. Лучевая схема более дорогая в установке, но эффективнее работает. Спиральная конструкция дешевле, но и греет хуже. Подогрев пола позволяет при небольших затратах равномерно распределять тепло по всей площади комнаты. В зависимости от выбора основной системы отопления устанавливаются водяные или электрические полы. Последние подразделяются на кабельные, матовые и пленочные.
Комбинированное использование обогревателей различного типа. Отопление электричеством — экономичный способ для небольших помещений при условии использования нагревателей конвекторного типа, которые используются как вспомогательные при сильном морозе. Основным источником служит экономичная пиролизная печь или газовый котел.
Использование теплоаккумуляторов. Они представляют собой накопительный бак, устанавливаемый на чердаке или в одном из вспомогательных помещений. Нагревание теплоносителя происходит от дымохода или непосредственно от котла. Постепенно накапливая тепло, аккумулятор передает его в радиаторы. Накапливание энергии позволяет поддерживать равномерный уровень температуры в батареях. При этом расход топлива снижается на 20-25%. Если здание отапливается электрическим котлом, есть смысл установить двухпиковый счетчик и нагревать теплоаккумулятор до предела в ночное время, когда ток стоит в 2 раза меньше.

Рассматривая варианты электроотопления, стоит задуматься о том, как можно получать энергию бесплатно или значительно дешевле, чем у коммунальных поставщиков.

Разновидности схем отопления

Различают несколько конструктивных моделей водяного отопления. По расположению главных трубопроводов существуют следующие типы схем:

Схема с вертикальными стояками;
Схема с горизонтальными лежаками;
Комбинированная схема.

Компоновка схем вытекает из их названия. Вертикальные стояки отопления проходят через несколько этажей. Горизонтальные лежаки проходят транзитом через помещения одного этажа. Комбинированная схема составлена из двух предыдущих вариантов.

По способу прокладки трубопроводов отопления выделяют два типа систем:

Системы с открытой прокладкой коммуникаций;
Системы со скрытой прокладкой труб – коммуникации прокладываются в материалах строительных конструкций.

Главная классификация схем водяного отопления ведется по способу группирования отопительных приборов. Существует 5 основных видов систем по этому признаку:

Однотрубная;
Двухтрубная;
Коллекторная (коллекторно-лучевая);
Комбинированная;
Водяной теплый пол.