Открытые системы отопления, составление схемы данного типа обогрева помещений своими руками: инструкция, фото и видео-уроки, цена

Оптимальная разводка отопления в частном доме: сравнение всех типовых схем

При решении задачи обогрева жилья существует множество комбинаций построения системы подачи и отвода теплоносителя. Каждая разводка отопления в частном доме может быть классифицирована по нескольким признакам.

Мы предлагаем разобраться в нюансах обустройства и работы возможных вариантов. Понимание принципов проектирования, плюсов и минусов каждого типа разводки, поможет спланировать геометрию системы и ее устройство с учетом индивидуальных особенностей помещения.

Моделирование оптимальной геометрии контура

Для одного частного дома может быть спроектировано несколько замкнутых водяных контуров, которые будут обогревать разные помещения. Они могут существенно отличаться друг от друга по типу разводки.

При проектировании, в первую очередь, исходят из работоспособности системы, а также оптимальной геометрии с позиции минимизации затрат, простоты монтажа и возможности вписать элементы отопления в дизайн помещений.

Естественная и принудительная циркуляция воды

Нагрев теплоносителя для отопления дома происходит в одном или нескольких устройствах, расположенных внутри помещения. Это могут печи, камины, а также газовые, электрические или твердотопливные котлы.

Давление воды в контуре обеспечивают или за счет использования циркуляционных насосов или выстраиванием геометрии системы, позволяющей создать условия для естественной циркуляции.

Также источником горячей воды может быть централизованная система отопления для нескольких домов. В случае слабого напора возможно подключение циркуляционных насосов для создания дополнительного давления и увеличения скорости перемещения жидкости по трубам.

При выборе варианта с естественной циркуляцией теплоносителя или небольшого давления в трубах при централизованном отоплении необходимо внимательно отнестись к возможности максимального использования физических законов, позволяющих начинать и поддерживать движение жидкости.

Обязательным элементом разводки в этом случае является коллектор разгона. Он представляет собой вертикальную трубу, по которой горячая вода поднимается вверх, затем распределяется по приборам отопления и, потеряв начальную температуру, стекает вниз.

По причине разной плотности возникает перепад гидростатического давления горячего и холодного столба жидкости, который является движущей силой для циркуляции воды.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Подвод горячей воды к радиаторам может быть осуществлен разными способами. Разводку условно делят на вертикальную и горизонтальную, по положению труб (стояков), подающих воду непосредственно к радиаторам отопления.

Вертикальные схемы с верхней подачей горячей воды максимально используют разницу гидростатического давления между теплым и холодным сегментами контура, поэтому их практически всегда применяют при естественной циркуляции, а также при низком давлении в системе.

Кроме того, такие схемы работоспособны при аварийном отключении насоса, которое может наступить по причине его поломки или отсутствия электроэнергии.

Разводку с нижней подачей практически не применяют при отоплении с естественной циркуляцией. В случае наличия хорошего давления в системе ее использование оправдано, так как у такой схемы существует два значительных плюса, относительно альтернативного варианта.

  • меньшая суммарная длина используемых труб;
  • отсутствует необходимость проведения трубы по чердаку или технологическим нишам под потолком второго этажа.

Горизонтальную схему разводки отопления используют для одноэтажных частных домов. Если здание имеет два или более этажа, то ее часто используют в случае, когда с позиции дизайна вертикальные стояки нежелательны.

Горизонтальные трубы, подающие и отводящие воду можно органично вписать в интерьер помещений, а также спрятать под пол или в ниши, расположенные на уровне пола.

Выбор одно- или двухтрубного варианта

Подвод горячей воды и отвод охлажденной для системы отопления частного дома можно производить с помощью одной или двух труб. У каждого варианта есть положительные и отрицательные стороны, а также особенности использования в зависимости от типа разводки.

Использование однотрубной схемы подключения

Схему водяного отопления частного дома с использованием одной трубы для подачи горячей и отвода остывшей воды называют однотрубной. Главное преимущество такой системы заключается в минимизации длины труб.

Основные плюсы варианта:

  • наименьшие затраты на приобретение элементов отопительной системы;
  • наиболее простой и быстрый монтаж;
  • наименьший риск аварии.

Основным минусом однотрубного отопления является постепенное уменьшение температуры воды, которая проходит последовательно через все радиаторы в контуре.

Поэтому приходится использовать несколько большую площадь поверхности последних радиаторов (большее число колен), что часто нивелирует ценовую выгоду от минимизации длины труб.

Кроме того, в связи с этим недостатком, существуют ограничения для одного контура на количество подключаемых радиаторов. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло.

Кроме того, возникает проблема при расчете теплоотдачи. Здесь необходимо учитывать, что отключение первых радиаторов от системы отопления ведет к увеличению температуры входящей воды для последующих устройств.

Применять однотрубные схемы с вертикальной нижней разводкой бессмысленно, так как длина труб будет такой же, как и двухтрубного варианта, что нивелирует все плюсы, но оставляет минусы.

Подключение отопительного прибора, как правило, производят через байпас, чтобы иметь возможность отключить любой из них без остановки циркуляции воды по контуру.

Для экономии на кранах можно не делать обход воды через отводок, но тогда придется останавливать работу этой части системы и сливать воду при необходимости замены или ремонта радиатора.

Самым экономным вариантом является использование одной стальной трубы диаметра 1,5-2 дюйма без радиаторов отопления. Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды.

Подробно о расчете однотрубной системе отопления читайте в этой статье.

Применение двухтрубного варианта отопления

Схему отопительного контура, когда одну трубу используют для подачи горячей воды к отопительным приборам, а вторую – для возврата охлажденной называют двухтрубной.

Ее основные преимущества:

  • температура подаваемой ко всем радиаторам воды одинаковая;
  • отключение одного или нескольких радиаторов не влияет на температуру подаваемой воды к остальным отопительным приборам;
  • ограничения по количеству радиаторов для одного отопительного контура зависит только от пропускного объема труб.

Основным минусом такой разводки является некоторое увеличение метража труб.

Это ведет к некоторым к дополнительным недосаткам:

  • возрастают затраты на приобретение и монтаж элементов системы отопления;
  • усложняется интеграции в интерьер частного дома.

Количество фитингов и кранов при двухтрубной системе почти такое же, как и при однотрубной.

В зависимости от относительного движения горячей и охлажденной воды схемы двухтрубной разводки подразделяют на два типа:

Попутная схема. Оба потока двигаются в одном направлении и, таким образом, длина цикла оборота теплоносителя для каждого радиатора одинакова. В этом случае происходит равный по скорости их нагрев при запуске системы отопления.

Тупиковый вариант. Направление движения горячей и охлажденной воды встречное. Нагрев ближних к котлу радиаторов происходит быстрее.

Чем меньше скорость воды, тем более заметен этот эффект, поэтому при естественной циркуляции прогрев одних помещений будет происходить значительно медленнее, чем других.

Водяная система отопления закрытого типа

Данное руководство предназначается владельцам небольших частных домов, стремящимся самостоятельно организовать обогрев жилища в целях экономии средств. Наиболее рациональное решение для подобных зданий — закрытая система отопления (сокращенно – ЗСО), функционирующая с избыточным давлением теплоносителя. Рассмотрим ее принцип работы, разновидности схем разводки и устройство своими руками.

Принцип действия закрытой СО

Закрытая (иначе – замкнутая) система отопления — это сеть трубопроводов и отопительных приборов, в которой теплоноситель полностью изолирован от атмосферы и движется принудительно – от циркуляционного насоса. Любая ЗСО обязательно включает такие элементы:

  • отопительный агрегат – газовый, твердотопливный либо электрический котел;
  • группа безопасности, состоящая из манометра, предохранительного и воздушного клапана;
  • обогревательные приборы – радиаторы или контуры теплых полов;
  • соединительные трубопроводы;
  • насос, прокачивающий воду или незамерзающую жидкость через трубы и батареи;
  • фильтр сетчатый грубой очистки (грязевик);
  • закрытый расширительный бак, оснащенный мембраной (резиновой «грушей»);
  • запорные краны, балансировочные вентили.

Типовая схема закрытой тепловой сети двухэтажного дома

Примечание. В зависимости от схемы в состав ЗСО дополнительно включаются современные устройства регулирования температуры и расхода теплоносителя – радиаторные термоголовки, обратные и трехходовые клапаны, термостаты и тому подобное.

Алгоритм работы системы закрытого типа с принудительной циркуляцией выглядит так:

  1. После сборки и опрессовки производится заполнение трубопроводной сети водой, пока манометр не покажет минимальное давление 1 Бар.
  2. Автоматический воздухоотводчик группы безопасности в процессе заливки выпускает из системы воздух. Он же занимается удалением газов, накапливающихся в трубах при эксплуатации.
  3. Следующий шаг – включение насоса, запуск котла и прогрев теплоносителя.
  4. В результате нагрева давление внутри ЗСО возрастает до 1.5—2 Бар.
  5. Увеличение объема горячей воды компенсируется мембранным расширительным бачком.
  6. Если давление поднимется выше критической точки (обычно – 3 Бар), предохранительный клапан произведет сброс лишней жидкости.
  7. Раз в 1—2 года система должна проходить процедуру опорожнения и промывки.

Принцип работы ЗСО многоквартирного дома абсолютно идентичен – движение теплоносителя по трубам и радиаторам обеспечивают сетевые насосы, расположенные в промышленной котельной. Там же находятся расширительные баки, регулировкой температуры занимается смесительный либо элеваторный узел.

Как функционирует замкнутая система отопления, разъясняется на видео:

Положительные качества и недостатки

Основные отличия закрытых сетей теплоснабжения от устаревших открытых систем с естественной циркуляцией – отсутствие контакта с атмосферой и применение перекачивающих насосов. Отсюда возникает ряд преимуществ:

  • необходимые диаметры труб уменьшаются в 2—3 раза;
  • уклоны магистралей делаются минимальными, поскольку служат для слива воды с целью промывки либо ремонта;
  • теплоноситель не теряется путем испарения из открытого бачка, соответственно, можно спокойно заполнять трубопроводы и батареи антифризом;
  • ЗСО более экономична по эффективности обогрева и стоимости материалов;
  • закрытое отопление лучше поддается регулированию и автоматизации, может действовать совместно с солнечными коллекторами;
  • принудительное течение теплоносителя позволяет организовать напольный обогрев трубами, замоноличенными внутри стяжки или в бороздах стен.

Гравитационная (самотечная) открытая система выигрывает у ЗСО по энергонезависимости — последняя неспособна нормально работать без циркуляционного насоса. Момент второй: в замкнутой сети содержится гораздо меньше воды и в случае перегрева, например, ТТ-котла, высока вероятность закипания и образования паровой пробки.

Справка. От кипения дровяной котел спасает предохранительный сбросной клапан плюс буферная емкость, поглощающая лишнее тепло.

Виды замкнутых систем

Прежде чем купить обогревательное оборудование, трубопроводную арматуру и материалы, нужно выбрать предпочтительный вариант закрытой водяной системы. Мастерами–сантехниками практикуется монтаж четырех основных схем:

  1. Однотрубная с вертикальной и горизонтальной разводкой (ленинградка).
  2. Коллекторная, иначе – лучевая.
  3. Двухтрубная тупиковая с плечами одинаковой или разной длины.
  4. Петля Тихельмана – кольцевая разводка с попутным движением воды.

Дополнительная информация. К замкнутым отопительным системам также относятся водяные теплые полы. Расчет и устройство напольных контуров гораздо сложнее сборки радиаторного отопления, новичкам браться за подобный монтаж не рекомендуется.

Предлагаем рассмотреть каждую схему отдельно, разбирая плюсы и минусы. В качестве примера возьмем проект одноэтажного частного дома площадью 100 м² с пристроенной котельной, чья планировка представлена на чертеже. Величина тепловой нагрузки на отопление уже посчитана согласно инструкции, потребное количество теплоты указано для каждого помещения.

Монтаж элементов разводки и подключение к источнику тепла выполняется примерно одинаково. Установка циркуляционного насоса обычно предусматривается в обратке, перед ним монтируется грязевик, патрубок подпитки с краном и расширительная емкость (если смотреть по течению). Типовая обвязка твердотопливного и газового котла представлена на схемах.

Расширительный бачок на рисунке условно не показан

Подробнее о монтаже и способах подсоединения отопительных агрегатов, использующих различные энергоносители, читайте в отдельных руководствах:

Однотрубная разводка

Популярная горизонтальная схема «ленинградка» — это одна кольцевая магистраль увеличенного диаметра, куда подключены все отопительные приборы. Проходя по трубе, поток нагретого теплоносителя делится на каждом тройнике и затекает в батарею, как показано ниже на эскизе.

Достигнув ответвления, поток делится на 2 части, примерно треть затекает в радиатор, где охлаждается и снова возвращается в магистраль

Передав теплоту помещению, остывшая вода возвращается обратно в магистраль, смешивается с основным потоком и движется к следующему радиатору. Соответственно, второй отопительный прибор получает воду, охлажденную на 1—3 градуса, и снова отбирает у нее нужное количество тепла.

Ленинградская горизонтальная разводка – одна кольцевая линия обходит все обогревательные приборы

Результат: в каждый последующий радиатор приходит все более холодная вода. Это накладывает на закрытую однотрубную систему определенные ограничения:

  1. Теплоотдачу третьей, четвертой и последующей батареи нужно рассчитывать с запасом 10—30%, добавляя дополнительные секции.
  2. Минимальный диаметр магистрали – DN20 (внутренний). Наружный размер ППР труб составит 32 мм, металлопластика и сшитого полиэтилена – 26 мм.
  3. Сечение подводящих патрубков к обогревателям – DN10, наружный диаметр – 20 и16 мм для PPR и PEX соответственно.
  4. Максимальное число отопительных приборов в одном кольце «ленинградки» — 6 шт. Если взять больше, возникнут проблемы с наращиванием количества секций последних радиаторов и увеличением диаметра разводящей трубы.
  5. Сечение кольцевого трубопровода не уменьшается на всем протяжении.

Справка. Однотрубная разводка бывает вертикальной – с нижней либо верхней раздачей теплоносителя по стоякам. Подобные системы применяются для организации самотека в двухэтажных частных коттеджах либо работают под давлением в многоквартирных домах старой постройки.

Однотрубная система отопления закрытого типа обойдется недорого, если ее паять из полипропилена. В остальных случаях она прилично ударит по карману за счет цены магистральной трубы и фитингов (тройников) больших размеров. Как выглядит «ленинградка» в нашем одноэтажном доме, продемонстрировано на чертеже.

Поскольку общее число отопительных приборов превышает 6 шт., система разделена на 2 кольца с общим обратным коллектором. Заметно неудобство монтажа однотрубной разводки – приходится пересекать дверные проемы. Уменьшение протока в одном радиаторе вызывает изменение расхода воды в остальных батареях, поэтому балансировка «ленинградки» заключается в согласовании работы всех обогревателей.

Преимущества лучевой схемы

Почему коллекторная система получила такое название, хорошо видно на представленной схеме. От гребенки, установленной в центре здания, расходятся индивидуальные линии подачи теплоносителя к каждому прибору отопления. Подводки прокладываются в виде лучей по кратчайшему пути – под полами.

Коллектор замкнутой лучевой системы питается напрямую от котла, циркуляцию во всех контурах обеспечивает единственный насос, расположенный в топочной. Дабы уберечь ветви от завоздушивания в процессе заполнения, на гребенке устанавливаются автоматические клапаны – воздухоотводчики.

Читайте также:  Отопление бассейна, монтаж системы своими руками: инструкция, фото и видео-уроки, цена

Сильные стороны коллекторной системы:

  • схема энергоэффективна, поскольку позволяет четко дозировать количество теплоносителя, направляемого каждому радиатору;
  • отопительную сеть легко вписать в любой интерьер – подводящие трубы можно спрятать в полу, стенах либо за подвесным (натяжным) потолком;
  • гидравлическая балансировка ветвей производится с помощью ручных клапанов и расходомеров (ротаметров), установленных на коллекторе;
  • ко всем батареям подается вода одинаковой температуры;
  • работу схемы легко автоматизировать – регулировочные клапаны коллектора оснащаются сервоприводами, закрывающими проток по сигналу терморегуляторов;
  • ЗСО данного типа подходит для коттеджей любых размеров и этажности – на каждом уровне здания ставится отдельный коллектор, распределяющий тепло группам батарей.

С точки зрения финансовых вложений, закрытая лучевая система не слишком дорога. Расходуется много труб, но их диаметр минимальный – 16 х 2 мм (DN10). Вместо заводской гребенки вполне допускается применять самодельную, спаянную из полипропиленовых тройников либо скрученную из стальных фитингов. Правда, без ротаметров наладку отопительной сети придется делать с помощью радиаторных балансировочных вентилей.

Распределительная гребенка ставится в центре здания, радиаторные линии прокладываются напрямую

Минусов лучевой разводки немного, но они стоят внимания:

  1. Скрытый монтаж и испытание трубопроводов выполняется только на этапе нового строительства либо капитального ремонта. Заложить радиаторные подводки в полы обжитого дома или квартиры нереально.
  2. Коллектор крайне желательно располагать в центре здания, как показано на чертеже одноэтажного дома. Цель – сделать подводки к батареям примерно одинаковой длины.
  3. В случае протечки трубы, замоноличенной в стяжке пола, найти место дефекта без тепловизора довольно сложно. Не делайте в стяжке соединений, иначе рискуете столкнуться с проблемой, изображенной на фото.

Протечка соединения внутри бетонного монолита

Двухтрубные варианты

При устройстве автономного отопления квартир и загородных домов используется 2 разновидности таких схем:

  1. Тупиковая (другое название – плечевая). Нагретая вода раздается отопительным приборам через одну магистраль, а собирается и течет обратно в котел по второй линии.
  2. Петля Тихельмана (попутная разводка) представляет собой кольцевую двухтрубную сеть, где нагретый и остывший теплоноситель движется в одном направлении. Принцип действия аналогичен – батареи получают горячую воду из одной магистрали, а охлажденную сбрасывают во второй трубопровод – обратку.

Примечание. В закрытой попутной системе обратная линия начинается от первого радиатора, а подающая заканчивается на последнем. Разобраться поможет схема, представленная ниже.

Чем хороша тупиковая закрытая система отопления частного дома:

  • количество «плечей» — тупиковых ветвей – ограничено лишь мощностью котельной установки, поэтому двухтрубная разводка подойдет для любого здания;
  • трубы укладываются открытым либо закрытым способом внутри строительных конструкций – по желанию домовладельца;
  • как и в лучевой схеме, ко всем батареям приходит одинаково горячая вода;
  • ЗСО отлично поддается регулированию, автоматизации и балансировке;
  • правильно разложенные «плечи» не пересекают дверные проемы;
  • по стоимости материалов и монтажа тупиковая разводка обойдется дешевле однотрубной, если сборка ведется металлопластиковыми либо полиэтиленовыми трубами.

Оптимальный вариант подключения батарей — две отдельных ветви огибают помещения с двух сторон

Проектирование замкнутой плечевой системы дачного или жилого дома площадью до 200 квадратов не представляет особой сложности. Даже если сделать ветви разной длины, схему удастся уравновесить путем глубокой балансировки. Пример разводки в одноэтажном здании 100 м² с двумя «плечами» показан выше на чертеже.

Совет. При выборе длины ветвей следует учитывать отопительную нагрузку. Оптимальное число батарей на каждом «плече» — от 4 до 6 шт.

Петля Тихельмана – это альтернативный вариант закрытой двухтрубной сети, предполагающий объединение большого количества приборов отопления (свыше 6 шт.) в единое кольцо. Взгляните на схему попутной разводки и обратите внимание: через какой бы радиатор ни протекал теплоноситель, общая протяженность маршрута не изменится.

Отсюда возникает почти идеальное гидравлическое равновесие системы – сопротивление всех участков сети одинаково. Это весомое преимущество петли Тихельмана над прочими замкнутыми разводками влечет и главный недостаток – 2 магистрали неизбежно пересекут дверной проем. Варианты обхода – под полами и над дверным косяком с установкой автоматических воздухоотводчиков.

Недостаток – кольцевая петля проходит через проем входной двери

Выбор отопительной схемы загородного дома

По мнению нашего эксперта Владимира Сухорукова, рейтинг систем замкнутого типа выглядит следующим образом:

  1. Тупиковая двухтрубная.
  2. Коллекторная.
  3. Двухтрубная попутная.
  4. Однотрубная.

Отсюда совет: вы не ошибетесь, если для дома площадью до 200 м² выберете первый вариант – тупиковую схему, она подойдет в любом случае. Лучевая разводка уступает ей по двум показателям – цена и возможность монтажа в помещениях с готовой отделкой.

Однотрубный вариант отопительной сети отлично подойдет для небольшого домика с квадратурой каждого этажа до 70 м². Петля Тихельмана уместна на протяженных ветвях, не пересекающих двери, например, отопление верхних этажей здания. Как правильно выбрать систему для домов различной формы и этажности, смотрите на видео:

Отопление частного дома своими руками. Проверенные варианты

Качественное отопление составляет главную основу комфортного проживания для владельцев частных домов. Отопление дома обеспечивает необходимые условия проживания в осенне-зимний период. Существуют различные схемы отопления, предназначенные для конкретных условий эксплуатации. Многие из них можно реализовать своими руками. Постараемся в этой статье емко и кратко донести всю важную информацию.

Основные виды обогрева

Отличие всех существующих систем зависит от разных критериев. Место установки, площадь обогрева, технические особенности разводки и монтажа. В частых случаях на вид конструкции влияет способ подачи энергоносителей и, конечно, общая стоимость всего комплекса отвечающего за отопление частного дома. Современные энергосберегающие технологии предлагают широкий выбор различных систем отопления, с применением передовых разработок. В данной статье представлены популярные, распространённые виды, систем обогрева, применяемые практически в каждом доме.

Водяное отопление

Среди всех вариантов самым популярным считается обогрев с применением жидкости (воды) в качестве теплоносителя. Преимущества классического вида водяного отопления были выявлены в процессе долголетнего применения. Технические характеристики системы позволяют её эксплуатацию в различных условиях. Как в промышленных зданиях, так и в постройках частного сектора, квартирах, офисах. Все это можно реализовать своими руками. Основные преимущества:

  • Одинаковый режим температуры во всех помещениях.
  • Продолжительность срока эксплуатации.
  • Возможность использования разных материалов труб, метизов (полипропилен, металл).
  • Бесшумность работы.
  • Экономия топлива, простое обслуживание.

Отдельными элементами конструкции данного варианта являются электрический, многофункциональный или газовый котёл. Так же применяются угольные котлы. С их помощью вода нагревается и разносится по трубам (циркуляция замкнутого вида) к батареям. Так передаётся тепло нагретой жидкости в помещения. Для удобства эксплуатации, применяются несколько подвидов. О них поговорим ниже.

Воздушное отопление

Данный тип обогрева был известен и применялся еще в древние времена. Нагретый воздух с помощью системы воздуховодов подавался в помещение, тем самым обогревая его. В современном исполнении это распространённый способ отопления помещений с большими площадями. До недавнего времени он использовался только в производственных цехах, спортивных сооружениях, общественных помещениях. Но развитие современных технологий позволяет применять воздушный способ и в частных домах.

Нагрев и подача воздушной массы в помещения осуществляется калориферами. В больших цехах это специальные установки, обеспечивающие нагрев и постоянную циркуляцию воздуха определённой температуры. Местный вариант предусматривает использование воздушно-отопительных приборов небольшой мощности. Обычно это, тепловые пушки, тепловентиляторы. Устройства достаточно мобильны и используют в качестве основного нагревателя различные способы конструкций (электрические тены, топливные горелки и др.).

Эксплуатация воздушного отопления требует жёсткого соблюдения правил пожарной безопасности и основных требований гигиены. Второе предусматривает наличие фильтров очистки воздуха, проточной вентиляции, воздуховодов, воздушных занавесов и других элементов. А так же постоянный контроль, над системой воздуховодов в целом.

Обогрев на базе электричества

Данный вид отопления работает на принципе преобразование электрической энергии в тепло. Основным источником тепла, являются электрический котёл или различные нагревательные устройства (приборы). Котлы применяются в водяных системах, считаются экологически чистым способом обогрева. Отдельные приборы имеют свои конструкции:

  • Конвекторы электрические.
  • Завесы воздушные.
  • Масляные радиаторы с тэнами.
  • Инфракрасные излучатели (УФО), теплый пол.
  • Тепловентиляторы, тепловые пушки.

Применение разных модификаций зависит от места установки, площади обогрева, условий эксплуатации. Электрические конвекторы, масляные радиаторы хорошо подходят при обогреве квартир или частных домов. Это касается устройств УФО и тёплых полов. Все перечисленные способы экономичны (при условии доступной цены на электроэнергию) и не требуют привлечения для нескольких видов энергоносителей, можно использовать только электричество.

Отопление по типу энергоносителя

Типовая котельная с двумя котлами. Слева установлен электрический котел, справа газовый

Любой вид отопления частного дома отличается по способу «производства» тепла. Каждое устройство в процессе нагрева использует различные компоненты энергоносителей. В зависимости места установки, технических параметров помещения, здания, подводки самого источника питания принято использовать несколько видов топлива. Питание отопительных устройств, отличается видом топлива и методом подводки.

Сюда входят следующие варианты:

  • Газовое;
  • Твердотопливное;
  • Электрический котёл.

Применение газового отопления (пропан-бутан) предусматривает использование специального оборудования и дополнительных систем (котлов, АГВ), что обеспечивает правильную дозировку, безопасную подачу и распределение топливной смеси в процессе выработки тепла (горении). Газовое отопление дома считается эффективным способом нагрева со сравнительно небольшой стоимостью.

В Российской Федерации газовое отопление является самым дешевым способом обеспечения тепла в доме. Причиной тому доступная цена на газ и относительно высокая теплоемкость газа (с одного куба можно получить 8-9 КВт тепла). Газовое отопление частного дома можно реализовать своими руками.

Твердотопливный способ нагрева, включает использование в качестве энергоносителей уголь, дрова, прессованных брикетных изделий. При этом используются особые конструкции котловых устройств, адаптированных для таких условий эксплуатации. В зонах, где затруднена подача газа или электричества это единственный альтернативный вариант осуществить обогрев жилища.

Работа электрического отопления дома заключается в использовании электроэнергии сети. Данный вид обогрева устанавливается в местах присутствия токовых сетей. Не требует дополнительных источников питания, достаточно экономичный и экологически чистый способ. В качестве нагревающих элементов применяют электрические тэновые блоки.

За счет комбинации тарифов на электроэнергию, можно сделать электрическое отопление дома не такими дорогим. Хорошим вариантом будет эксплуатировать тарифы день-ночь, когда ночью электричество дешевле. Необходимо поставить дополнительный бак-теплоаккумулятор и нагревать его ночью, а днем расходовать с него тепло.

Основные схемы разводки

Для стабильного функционирования системы в целом применяют несколько схем установки элементов отопления частного дома. Существующие схемы включают в себя:

  • Ленинградка.
  • Однотрубный, двухтрубный способы.
  • Лучевая/коллекторная.
  • Тёплый пол.

Ленинградка

Пример однотрубной системы отопления

Первый способ под названием «ленинградский» считается самым простым, надёжным и доступным вариантом отопления любого жилья. Название пошло от места первого применения, города на Неве. Это альтернативный вариант дешёвого и надёжного отопления в условиях экономии материалов. Отопление Ленинградка нельзя назвать экономичным, в виду того, что система является однотрубной и сложно поддается регулировки. Довольно просто реализуется своими руками.

Основу схемы составляет последовательное подключение всех радиаторов в одном трубопроводе, где будет циркулировать вода. Пройдя весь цикл (круг) вода из дальнего радиатора, уже остывшая, возвращается сразу в центральный нагревательный контур (котёл). Таким образом, однотрубная схема отопления частного дома «ленинградки» позволяет осуществлять циркуляцию естественным путём, согласно законам физики. А простота конструкции, с наличием малого количества элементов разводки, труб, переходников, метизов, делает её экономным вариантом.

Однотрубная и двухтрубная система

Типовая разводка однотрубной системы отопления

Однотрубный способ подключения, работает с использованием одной трубы. Главное преимущество — это минимизация материалов, а значит и затрат на приобретение. Подача горячей и остывшей воды осуществляется по однотрубному контуру. Минусом данного способа, является постепенное, каскадное охлаждение теплоносителя при проходе каждого радиатора отопления. Поэтому для увеличения тепла приходится устанавливать дополнительные батареи.

Двухтрубный вариант отопления дома предусматривает подачу горячей воды в радиаторы, а возврат остывшей из последней батареи, осуществляется по другой трубе. Такой способ существенно увеличивает качество отопления в помещении, позволяет поддерживать во всех радиаторах постоянно горячую воду. Без эффекта постепенного остывания. Явный минус — это увеличение метража материала (труб), усложнение интеграции двухтрубной системы своими руками при монтаже.

Лучевая разводка

Схема лучевой системы отопления

В последнее время популярным способом считается установка лучевой/коллекторной разводки отопления частного дома. Коллектор играет роль распределителя, в котором установлены две своеобразные «гребёнки». В одну поступает горячая вода и распределяется далее по системе. В другую гребёнку возвращается остывшая вода, и направляется обратно для нагрева. При таком способе радиаторы подключаются параллельно. Способ требует обязательного применения циркуляционного насоса. Очевидным плюсом считается возможность управления микроклиматом в доме из одного места.

Лучевая система отопления является самым дорогим вариантом радиаторной разводки за счет увеличенного метража труб. Зато коллекторная разводка легко реализуется своими руками. Устанавливается коллектор с количеством подключений, равному количеству радиаторов. Берется бухта трубы и тянется трубопровод к каждому прибору частного дома. Подача с одной стороны, обратка с другой.

Теплый пол

Тёплый пол можно назвать «родственником» коллекторного варианта. Так как установка того и другого должна проводиться в процессе строительства или ремонта. Разводка обоих вариантов предусматривает монтаж труб в стяжку пола. Тёплый пол предназначен для обогрева стяжки самого пола и считается основным вариантом обогрева. Согласно методу установки тёплый пол может быть водяного типа, инфракрасный тёплый пол, с применением электрических обогревателей.

Естественная и принудительная циркуляция

Первый вариант отопления частного дома своими руками предусматривает использование эффекта разного нагрева жидкости. Горячая жидкость стремится верх, холодная вниз. При нагреве в системе за счёт этого происходит самотёчная циркуляция по трубам. Такой способ работает при правильной установке котла и расширительного бака. При принудительном способе отопления дома, жидкость нагнетается электрическим насосом, под определённым давлением.

Современным решением для организации отопления дома своими руками будут являться системы принудительного типа. Они позволяют организовать тонкий микроклимат в каждом помещении за счет применяемой термостатики. Как минус, такие системы энергозависимые.

Открытая и замкнутая система

К открытой системе отопления частного дома относится способ естественной циркуляции воды в радиаторах и трубах. Работает за счёт разницы температуры (закон термодинамики). Считается самой простой, энергонезависимой разработкой. Обязательно наличие расширительного бачка и использования только воды. Вся схема требует наличия котлового оборудования, расширительного бачка, трубных элементов, метизов и радиаторных батарей. Плюсом считается дешевизна, использование котлов на всех видах топлива, простое обслуживание.

Читайте также:  Схема отопления загородного дома, система домашнего обогрева трехэтажного здания, монтаж своими руками: инструкция, фото и видео-уроки, цена

В закрытой системе все элементы установлены герметично, полностью отсутствует испарения теплоносителя в отличие от открытой схемы. Полный разгон теплоносителя осуществляется с использованием насоса. Такой способ называется принудительной циркуляцией. В конструкции используются все элементы, описанные выше плюс циркуляционный насос. Добавочным элементом считается клапан сброса давления в расширительном бачке. Благодаря этому происходит деаэрация теплоносителей в системах.

Закрытые системы – это тот вариант отопления, который вам стоит рассмотреть в первую очередь. Покомнатная регулировка, возможность балансировки, минимальное воздействие на элементы отопления (коррозия и тд.) – это лишь малая часть преимуществ.

Самотёчные и принудительные

Самотёчный вид обогрева тот же способ естественного метода циркуляции воды в системе. Данная конструкция не зависит от наличия электричества, что делает его доступным в местах с перебоями энергоподачи. Минусом можно назвать использование только воды и морально устаревший вариант самой концепции.

Принудительные схемы предусматривают применение средств нагнетания теплоносителей. Сюда входят циркуляционный насос с небольшим количеством труб в отличие от самотёчного способа. Он наиболее популярен и имеет огромное количество конструктивных решений, предусматривающих установку в любых условиях с соблюдением установленных режимов температуры. Про это было уже описано выше.

Дешёвое отопление

Лидером недорогого отопления можно назвать схему под обозначением «ленинградка». Конечно, нет необходимости лишних расходов на трубы, метизы, фитинги, насосы, датчики температуры и другие элементы. Но по качеству комфорта новые системы в разы лучше устаревшего дешёвого варианта. Обычно «ленинградку» устанавливают при недостатке средств или в быстром варианте монтажа. Специалисты уже давно рекомендуют устанавливать продвинутые системы отопления. Они работают дольше, греют лучше и не требуют частого технического обслуживания.

Открытая система отопления своими руками

Для комфортной жизни современному человеку необходим базовый набор благ цивилизации – электричество, канализация, водоснабжения и, конечно же, отопление. О последнем и пойдет речь в этой статье. Существует множество способов обустроить обогрев и поддержание в жилье оптимальной температуры, среди них за счет своей простоты и доступности выделяется открытая двухтрубная система отопления. Ее стоит выбрать в том случае, если у вас ограничен бюджет на постройку дома и прокладку внутри него коммуникаций или если вы по каким-либо причинам не желаете обращаться к сторонним специалистам, а хотите выполнить все самостоятельно. Заинтересовала открытая система отопления своими руками? Тогда надо хорошо подготовиться к ее обустройству и начать работу с прочтения этой статьи.

Открытая система отопления своими руками

Что такое открытая система отопления и как она работает

Перед тем как приступать к обустройству системы открытого отопления и прокладке коммуникаций, следует узнать, как установить теплосчётчики на отопление, что это за схема и как она работает. Потому начнем с базового определения. Открытой системой отопления называется схема с негерметичным расширительным баком. В её магистралях циркуляция теплоносителя осуществляется, как правило, естественным путем, без применения насосов и других приборов, потребляющих электроэнергию.

Открытая система отопления: 1. Котел отопления; 2. Циркуляционный насос; 3. Приборы отопления; 4. Дифференциальный клапан; 5. Запорные задвижки; 6. Расширительный бак

Происходит это следующим образом: нагревательный котел, сжигая твердое топливо или газ, производит тепловую энергию. Она, в свою очередь, передается теплоносителю, в роли которого выступает в данном случае обычная вода. Жидкость нагревается, расширяется и под высоким давлением устремляется в подающую магистраль системы отопления. Затем вода по трубам, расположенным под небольшим уклоном, проходит через радиаторы отопления и отдает им свою тепловую энергию. Она же, в свою очередь, и отапливает помещение. Как установить котел газовый двухконтурный настенный, Вы можете прочитать в нашей статье.

Открытая водяная система теплоснабжения

Пройдя через батареи, теплоноситель поступает в отводящую магистраль, также известную как «обратка». Там вода охлаждается, ее плотность увеличивается. Между подающей и отводящей линиями возникает разность давления – в первой оно больше, во второй меньше. За счет этого и создается циркуляция – горячая жидкость «продавливает» холодную. А та, возвращаясь в котел, за счет сжигаемого топлива вновь нагревается. Цикл замыкается и повторяется.

На подающей линии открытой системы отопления, помимо радиаторов, располагается негерметичный расширительный бак. Как правило, он полностью либо частично не имеет крышки. При необходимости в нем располагаются «излишки» воды, расширяющейся при повышении температуры. Наличие расширительного бака предотвращает прорывы и аварии в отопительной системе. Кроме того, через него из магистрали уходит воздух, попавший туда тем или иным путем.

Схема, демонстрирующая устройство открытой системы отопления

Важно! Свое название открытая система отопления получила именно из-за наличия негерметичного (проще говоря, открытого) расширительного бака.

Составляющие части открытой системы отопления

Ознакомившись с общим устройством открытой системы отопления, перейдем к рассмотрению частей, ее составляющих. Их перечень в целях удобства будет представлен в виде таблицы.

Таблица. Отдельные элементы открытой системы отопления.

Наименование элементаКакие задачи в системе отопления он выполняет
Самый главный элемент открытой системы отопления. Он необходим для нагревания теплоносителя. Для этого в котле сжигается топливо, в качестве которого может выступать газ, уголь или деревянные пеллеты. Как правило, располагается в нижней части системы – на первом этаже дома или в подвале. Мощность котла должна быть достаточной (с учетом 20-25% резерва) для обогрева жилья при среднем минимуме температуры самого холодного месяца в году.

Емкость с негерметичной крышкой. Она необходима для компенсации объема теплоносителя в системе, который возрастает при повышении температуры. Без расширительной емкости подобное явление привело бы к аварии и прорыву труб в их самой уязвимой точке. Объем расширительного бака должен составлять около 10-15% от общего объема теплоносителя в системе отопления. Как правило, расширительный бак располагается в самой высокой точке системы отопления – на втором этаже частного дома или на чердаке.

Жидкость, переносящая энергию, полученную от сжигания топлива, к радиаторам отопления. В данном случае используется обычная вода.

Магистраль, через которую нагретый теплоноситель с низкой плотностью жидкости и высоким давлением подается на радиаторы.

Магистраль, через которую вода, отдавшая свою тепловую энергию в радиаторах, отводится обратно в котел.

Отопительный прибор, в котором тепло из подающей трубы отводится на секции из чугуна, алюминия, стали или биметаллического композита.

Набор кранов и вентилей для перекрытия работы всей системы отопления или ее отдельных участков.

Важно! В подвале частного дома допускается располагать только твердотопливные котлы. Изделия, работающие на газе, размещать там небезопасно.

Цены на твердотопливные котлы

Преимущества и недостатки открытой системы отопления

Рассмотрев принцип действия открытой системы отопления и ее составляющие, перейдем к перечню преимуществ и недостатков. Ознакомившись с ними, вы сможете принять окончательно решение о том, стоит ли устанавливать и подключать котел, батареи и расширительный бак по подобной схеме, или нет. Начнем с достоинств открытой системы отопления – все они представлены в списке ниже.

  1. Простота – открытая система отопления использует минимум оборудования. Следовательно, надежность всей схемы в целом будет выше — ломаться практически нечему. Но стоит понимать, что такой открытая система отопления будет только в том случае, если используется качественное оборудование, смонтированное без ошибок и просчетов.
  2. Низкая стоимость обустройства и последующего обслуживания – покупка оборудования, прокладка сетей и их дальнейшая эксплуатация не потребуют от вас большого количества денежных средств.
  3. Автономность – для работы открытой системы отопления необходимо только наличие топлива для котла и воды в трубах. Подобная схема продолжит функционировать даже при отключении электричества, у нее нет необходимости в резервном генераторе или аккумуляторных батареях.

У открытой системы отопления много преимуществ

Открытая система отопления с расширительным баком, подключенным к обратной линии

Но простота и дешевизна подобной схемы имеет и свои недостатки, о которых каждый хозяин частного дома или дачи должен знать.

  1. Невозможность использовать вместо воды другой теплоноситель – применять в открытой системе отопления антифриз небезопасно – его испарения из расширительного бака могут попасть в жилые помещения.
  2. Меньший коэффициент полезного действия по сравнению с другими, более сложными и совершенными, системами отопления.
  3. Медленное прогревание системы – да, открытая система отопления с принудительной циркуляцией включается быстро, но при этом для достижения нужной температуры ей потребуется значительное время.
  4. Уменьшение количества теплоносителя – из открытого расширительного бака постоянно испаряется вода. Потому при подобной схеме обогрева жилья возникает необходимость регулярно контролировать уровень жидкости в системе и, при необходимости, пополнять её.

Открытый расширительный бак для отопления

С учетом простоты и ограничения по площади, открытая система отопления становится неплохим вариантом для небольших загородных построек – дачных домиков и одноэтажного жилья в частном секторе

Расчет системы мощности котла для открытой системы отопления

Самым главным элементом системы отопления в частном доме является нагревательный котел. А его наиболее важная характеристика – мощность. Вычислить ее можно, выполнив достаточно простой расчет по следующей формуле:

Q=P*S*K1*K2*K3*K4*K5*K6*K7*1,2

Ее можно одинаково успешно использовать как для расчета мощности, необходимой для всего дома, так и для каждой отдельной комнаты в нем. Представим процесс использования этой формулы в виде последовательно выполняемых операций.

  1. Вместо переменной Р подставьте 100. Эта цифра показывает, сколько мощности необходимо в среднем для поддержания комфортной температуры на одном квадратном метре жилой комнаты.
  2. Вместо S вставьте площадь всех жилых помещений в доме.
  3. К1 является коэффициентом, выражающим влияние конструкции окон на мощность, необходимую для отопления здания. Если они у вас самые простые, с одинарным стеклом, то подставьте вместо переменной 1,27. Для двойного и тройного стеклопакетов значения коэффициента К1 будут равны 1 и 0,85 соответственно.
  4. Коэффициент К2 отвечает за потери тепла, обусловленные материалом стен жилого здания. Он может изменяться от 1,5 для бетона и до 0,85 для кладки в два кирпича с 15-сантиметровой прослойкой утеплителя.
  5. Вместо К3 подставьте множитель, показывающий влияние соотношение площади окон к площади помещения на необходимую мощность системы отопления.

Соотношение площади окон к площади пола и соответствующее значение К3

Снизить потери тепла в доме и, следовательно, необходимую для его отопления мощность можно путем теплоизоляции стен, крыши, перекрытий и окон

Результатом расчета будет мощность, необходимая для эффективного отопления одной комнаты или, если в качестве переменной S была выбрана площадь всех помещений, для всего загородного жилья в целом.

Расчет количества секций радиаторов отопления -калькулятор

Радиаторы и расширительный бак для открытой системы отопления

Успешно рассчитав мощность котла, можно перейти к подбору радиаторов и расширительного бака для открытой системы отопления. Для начала, выберите материал, из которого будут изготовлены батареи. В условиях открытой системы и негерметичного расширительного бака целесообразно выбирать радиаторы, отличающиеся высокой стойкостью к коррозии – алюминиевые и биметаллические модели. А также Вы можете установить конвекторный обогреватель для дополнительного обогрева вашей квартиры.

Виды радиаторов отопления

Далее встает вопрос о мощности батарей и количестве секций в каждой из них. Для его решения обратитесь к документации на отопительное оборудование либо к таблице, приведенной ниже. Там даны средние значения мощности для одной секции радиатора, изготовленного из того или иного материала. На основе этих цифр вычислите, насколько большими должны быть батареи отопления для каждой отдельной комнаты. Сопоставьте результат с расчетами мощности – совпадают ли они?

Виды отопительных радиаторов и их характеристики

Затем подсчитайте внутренний объем всех секций радиатора, нагревательного котла и труб, которые должны соединять все элементы данной системы. От полученной цифры возьмите 10-15%. Результатом таких несложных вычислений будет объем открытого расширительного бака, который вам следует приобрести и установить.

Объем теплоносителя в одном метре трубы

Схема расширительного бака открытого типа

Что касается запорной арматуры для подобной системы отопления, то выбирайте ее, исходя из максимально допустимого давления в магистралях, и из диаметра труб в подающей и отводящей линиях.

Отопление дома своими руками

Задача создать отопление дома своими руками – хоть и сложная, но вполне решаемая. Причин, из-за которых приходится выбирать подобный вариант обустройства обогрева может быть множество, начиная от высокой стоимости выполнения работ сторонними организациями и заканчивая привычкой все делать самостоятельно. Но независимо от мотивов, заставивших остановиться на таком варианте, для успешного создания отопления необходимо знать, как оно работает.

Про отопление дома в целом

Водяное отопление любого частного дома состоит, как минимум, из следующих элементов:

  • нагревательного котла;
  • расширительного бака;
  • радиаторов отопления;
  • трубопроводов;
  • регулирующей арматуры.

И здесь проявляется первая особенность – среди оборудования не упомянут циркуляционный насос. Дело в том, что для некоторых вариантов создания отопления дома, своими руками оно будет выполнено или нет, насос не требуется. Но в этом случае появляются другие требования, которые будут затронуты немного позже.

Поэтому, определяясь с будущей системой водяного обогрева, начинать работу необходимо с основных моментов – решить, какой будет схема отопления, и выбрать мощность нагревательного котла.

Какой котел надо использовать?

Это достаточно сложная задача, при решении которой необходимо учитывать множество различных моментов.

1. Выбор вида топлива. Ориентироваться надо на доступные и дешевые энергоносители, лучшим считается магистральный газ. При его отсутствии использовать другие виды топлива:

  • твердое (уголь, дрова, торф, пелеты и т.д.);
  • жидкое (солярку);
  • электрическую или какую-либо другую энергию. Топливо надо выбирать наиболее дешевое и доступное, учитывая, что эти затраты определят в дальнейшем ваши расходы на обогрев дома.

2. Каким образом будет использоваться котел – только как элемент системы отопления или еще как источник горячей воды. В зависимости от назначения можно выбрать двухконтурный или одноконтурный котел.

3. Какую площадь необходимо обогревать, создавая домашнее отопление своими силами, и характеристики отапливаемых помещений. При подобном расчете надо учитывать практически все:

  • географическое расположение дома;
  • количество этажей;
  • материал, из которого изготовлен дом, толщину стен, использование при его постройке утеплителя и т.д.;
  • периодичность работы котла, возможность его функционирования в автоматическом режиме;
  • место расположения, габариты, возможность и необходимость проведения регламентных работ и обслуживания;
  • наличие или возможность создания необходимой вентиляции для удаления продуктов сгорания.

Приведенные вопросы представляют лишь незначительную часть тех, на которые вы должны ответить, прежде чем вами будет создана система отопления дома своими руками.

О выборе схемы отопления

Отопление может быть выполнено по самым разным схемам. При этом для каждого конкретного случая может быть применен свой, наиболее подходящий вариант. Выбирая его, необходимо учесть особенности, присущие различным системам отопления.

1. Они бывают с естественной (гравитационной) и принудительной циркуляцией. Особенностью гравитационной циркуляции является возможность обогрева дома без использования дополнительного оборудования, такого как циркуляционный насос, и возможность работы элементов системы при атмосферном давлении.

Подобный подход позволяет обеспечить уменьшение затрат при создании отопления, правда, для этого надо выполнить ряд дополнительных требований:

  • нагревательный котел должен быть расположен ниже радиаторов, а расширительный бачок выше;
  • трубопроводы должны иметь уклон, создающий самотек теплоносителя в сторону радиаторов при движении горячей воды, и в сторону котла при обратке;
  • должно быть обеспечено крепление трубопроводов, исключающее образование противотока;
  • трубы для подачи горячей воды должны быть большего сечения, чем для обратки.

Система обогрева с принудительной циркуляцией является наиболее универсальной, и при ее создании не требуется выполнения такого количества требований.

2. Монтаж отопления может быть выполнен однотрубным и двухтрубным способом. Особенности этих схем отопления показаны на фото

При однотрубной системе вода через радиаторы проходит один за другим и потом возвращается в отопительный котел, а при двухтрубной в каждый радиатор вода поступает отдельно из магистрали и потом туда же возвращается.

Традиционно считается, что двухтрубная схема отопления наиболее эффективная, но и у однотрубной есть свои плюсы, среди которых надо признать, что это самый простой и наиболее доступный вариант создания обогрева дома, к тому же и наиболее дешевый.

А что касается недостатков, присущих однотрубной схеме, то наиболее популярный ее вид, называемый «ленинградкой», благодаря усилиям многочисленных специалистов-теплотехников в значительной степени от них избавлен.

Если смотреть на создаваемое самодельное отопление в доме с такой точки зрения – простота и приемлемая цена всей системы, то «ленинградку» можно считать, наверное, одним из самых подходящих вариантов.

Более подробно с тонкостями и особенностями этой системы можно ознакомиться с помощью видео

Как подключить радиатор отопления

Немаловажным фактором, обеспечивающим нормальную работу системы отопления, являются используемые радиаторы. Существует много разновидностей таких изделий, изготавливают их разной формы и из разного материала, добиваясь от них максимальной теплоотдачи, но основную роль при обогреве помещения играют другие факторы:

1. Количество секций радиатора. Установившаяся практика рекомендует задействовать одну секцию на обогрев трех кв.м. площади, при этом температура теплоносителя должна составлять семьдесят градусов.

Однако количество секций не может быть беспредельным, не стоит забывать, что каждый элемент в системе создает сопротивление прохождению воды, и если оно будет слишком большим, то обогрев просто не будет работать.

2. Каким образом подключен радиатор к системе отопления. Приведенный ниже рисунок позволит оценить, насколько различается при различных способах подключения батарей эффективность обогрева:

3. В каком месте и как осуществляется установки радиатора.

Эти данные должны заставить более тщательно отнестись к задаче определения места установки радиатора. И если обычно батарею располагают под оконным проемом (по центру), и это вполне правильное решение, то вот установка любых декоративных экранов или других предметов декора (шторы, занавески) ухудшает теплоотдачу и эффективность обогрева.

Хотя создание обогрева частного дома необходимо считать достаточно сложной задачей, тем не менее, ее можно решить и собственными силами.

Существующее многообразие вариантов реализации системы отопления дает возможность любому выбрать наилучшим образом подходящий под собственные силы, умение и средства.

Схема водяного отопления: типы систем, виды разводки и особенности эксплуатации

Водяное отопление является наиболее эффективной и экономной системой обогрева жилья. Разработаны различные схемы водяного отопления, и мы хотим рассмотреть их характеристики, преимущества и особенности эксплуатации в условиях частного дома.

Отопление дома с естественной циркуляцией теплоносителя.

Отопление с жидким теплоносителем

Общие сведения

Трубы и радиаторные батареи – верный признак водяного обогрева.

Основным показателем комфорта любого жилья является температура воздуха в нем, так как человек может жить только в узкоочерченном диапазоне температур. Однако в континентальных широтах северного полушария нашей планеты климат далек от этого диапазона, и люди вынуждены использовать искусственные источники тепла.

Раньше таким источником был открытый огонь в пещере или шалаше, затем огонь переместился в топку печи, расположенной в доме. Однако с ростом численности населения все острее вставал вопрос нехватки дров и других видов топлива, и перед человеком возникла проблема повышения эффективности обогрева.

Первые виды отопления были несовершенны.

Важно! Так появилась идея использования теплоносителя – вещества, которое играет роль посредника при передаче тепла от пламени к воздуху в доме.

Проблема в том, что газы плохо проводят тепло, и если у вас большой дом, то для прогрева отдаленных комнат придется очень долго топить печь, при этом вблизи топки будет слишком жарко, а в отдаленных комнатах – холодно. Поэтому основной задачей было подать тепло с минимальными потерями в каждую комнату.

Раскаленная печь – это не только опасно, но и неэффективно.

На этом этапе можно сформулировать основные требования к теплоносителю:

  • Высокая теплопроводность. Необходима для максимально быстрого прогрева теплоносителя;
  • Высокая теплоемкость. Этот параметр определяет способность вещества запасать тепловую энергию. Очевидно, что чем больше тепла запасает и передает посредник, тем эффективнее работает система;
  • Высокая мобильность. Вещество должно иметь такие свойства, при которых возможна его транспортировка внутри помещения без применения сложных технологий;
  • Доступность. Теплоноситель должен быть недорогим и доступным в различных регионах, так как в случае аварии понадобится срочная его замена во избежание промерзания дома;
  • Безопасность. Вещество-агент не должно представлять опасности для человека и окружающей среды, содержать горючие, токсичные, взрывоопасные или химически агрессивные соединения и субстанции.

Решение проблемы было у нас в руках.

Важно! Наиболее подходящим под все перечисленные параметры веществом оказалась обычная вода, которая обладает самой большой теплоемкостью среди жидкостей, способна перемещаться по трубам и каналам под действием гравитации или давления, безопасна и невероятно широко распространена.

Таким образом задача конкретизировалась: необходимо создать схему, при которой вода будет перемещаться по строго определенному маршруту от топки печи к отопительным приборам.

Принцип работы системы с жидким теплоносителем.

Важно! Если сказать просто, то нам необходимо два теплообменника и труба, по которой вода будет между ними циркулировать. Один теплообменник устанавливаем в топке, там жидкость будет нагреваться, а второй – в комнате, там теплоноситель будет отдавать запасенную энергию воздуху.

Нагревательные котлы

Котел – это устройство для получения тепла из сжигаемого топлива.

Если источником тепловой энергии является топливо, то средством её получения является котел. Это сердце любой системы отопления с теплоносителем. От надежности работы этого устройства зависит эффективность всего отопления, а в условиях русских зим это одно из условий выживания, поэтому первая задача – выбор котла.

Дрова – один из наиболее широко распространенных видов топлива в России.

Самым важным критерием здесь является доступность и стоимость топлива, на котором будет работать агрегат.

Существуют такие виды котлов в зависимости от используемого горючего:

  • Твердотопливные или дровяные котлы. Используют дрова, уголь, кокс, торф, пеллеты, брикеты и прочие виды горючей биомассы;
  • Газовые. Используют магистральный, сжатый или сжиженный природный газ;
  • Дизельные котлы отопления. Используют жидкие нефтепродукты: солярку, ДТ, различные масла, бензин, керосин и т.д.;
  • Электрические. Нагревают воду с помощью ТЭН или электродным методом.

Настройка современного газового котла.

Если говорить об эффективности с точки зрения стоимости одного киловатт-часа тепла, а также доступности и распространенности топлива, то несомненными фаворитами являются газовые и дровяные агрегаты, причем первые наиболее предпочтительны.

На фото – дизельный агрегат.

Важно! Если ваш дом подключен к ГТС, то вам следует купить газовый котел, если магистраль не подведена, тогда следует выбирать дровяной вариант. Электричество и дизельное топливо обходятся слишком дорого для среднестатистического потребителя.

Виды систем

С естественной циркуляцией

Наличие открытого расширительного бака в верхней точке указывает на естественную циркуляцию.

Схема отопления с естественной циркуляцией воды – это наиболее простая и дешевая, но и самая неэффективная система. При небольших размерах дома и площадях обогрева это вполне рабочий вариант, сооружение которого не требует серьезных расчетов и сложных монтажных работ.

Принцип работы такой системы прост: котел устанавливают в нижней точке помещения, лучше – в подвале. Вода заполняет трубопровод, состоящий из подающей трубы, идущей вверх от котла, затем труба постепенно опускается и проходит по всем комнатам, и в конце возвращается к теплообменнику топки.

Система с естественной циркуляцией.

При включении горелки вода начинает нагреваться, расширяется и поднимается вверх по трубе за счет разности плотностей между горячей и холодной жидкостью. Так как контур замкнут, холодная масса теплоносителя вытесняется в теплообменник, и жидкость начинает циркулировать в системе по кругу, перенося тепло от пламени к радиаторам.

Расширительный бак открытого типа.

Чтобы компенсировать расширение и увеличение общего объема воды в трубах, в верхней точке устанавливают расширительный бак. Он может быть открытым, так как давление в трубах значения не имеет.

Важно! Необходимо знать и учитывать правила подбора диаметров труб и углов из наклона. Считается, что уклона в 5 мм на один погонный метр трубы достаточно, клон делают в сторону движения воды.

Углы наклона труб и их диаметры.

Для обслуживания небольших деревенских домов такая схема вполне приемлема. Она не требует расчетов и выполняется по стандартной схеме «как у всех», так как размеры и архитектура домов особых отличий не имеют. Более того, конструкция сравнительно просто собирается своими руками и требует минимум материалов.

С принудительной циркуляцией

Наличие насоса говорит нам о принудительной циркуляции.

Более совершенной и эффективной системой отопления является схема с принудительной циркуляцией теплоносителя. Такое решение позволяет ускорить движение воды по трубам и доставить еще горячую жидкость в отдаленные помещения. Принудительное движение воды осуществляется за счет встроенного в трубопровод насоса.

Устройство отопления с принудительной циркуляцией.

За счет точно рассчитанной скорости движения повышается эффективность работы, снижается расход топлива и повышается комфорт в помещениях. Для создания сложных, разветвленных и многоконтурных систем принудительная циркуляция необходима.

Сооружение такой конструкции потребует более серьезных расчетов гидравлики, подбора и установки циркуляционного насоса, установки защиты, закрытого гидроаккумулятора, манометров и предохранительных клапанов. При этом к наклону труб особых требований не предъявляется.

Важно! При работе циркуляционный насос не создает всего напора, который присутствует в системе. Дело в том, что контур замкнут, и вода в нем вращается подобно колесу, а насос преодолевает только гидравлическое сопротивление и трение, поэтому потребленная им энергия не сказывается на стоимости обогрева.

Инструкция для подключения насоса.

Из расчетов стало известно, что применение циркуляционного насоса повышает эффективность работы на 25 – 30 %. Кроме того, для нормального обслуживания многоэтажных домов, многоконтурных и коллекторных схем применение принудительной циркуляции необходимо. Практически все современные системы используют этот принцип.

Радиаторная разводка

Тип разводки труб имеет важное значение.

Еще одно важное отличие систем водяного отопления – это тип разводки труб от котла к радиаторам.

Существует три основных вида такой разводки:

  1. Однотрубная схема. Это наиболее простая и дешевая модель, когда отопительные батареи подключены к одной трубе последовательно. Вода поступает по трубе подачи в первый радиатор, проходит его и попадает в ту же трубу, из которой поступает в следующий прибор, остывая по мере движения;
  2. Двухтрубная модель. Более сложная, но и более эффективная конструкция, при которой батареи подключаются входом к подающей трубе, а выходом – к обратной, и другого сообщения между этими трубами нет. Параллельное подключение позволяет равномерно прогревать все приборы, что повышает эффективность работы и комфорт;
  3. Коллекторно-лучевое подключение предполагает подачу теплоносителя в распределительный коллектор подачи, откуда расходятся трубы к входу каждого радиатора. Из выходных отверстий трубы возвращаются в обратный коллектор, а оттуда вода поступает в котел. Такой подход позволяет организовать многоконтурные системы теплых полов и больших домов с множеством комнат.

Однотрубная подача воды.

Однотрубная организация подачи подойдет для небольших домов с естественной циркуляцией, или для отдельных помещений – летних кухонь, мастерских, саун и т.д.

Двухтрубная схема считается более эффективной за счет равномерного прогрева приборов, возможности регулировки температуры в отдельных помещениях, более точного управления средствами автоматики. Она подойдет для любого типа зданий и используется наиболее часто.

Двухтрубная модель подачи.

Коллекторная разводка является наиболее эффективной и продвинутой, однако её цена ощутимо выше за счет большего количества труб, необходимости в дополнительном оборудовании, арматуре, а также за счет сложного монтажа и расчета.

Важно! Сегодня наиболее часто встречаются двухтрубные и смешанные разводки, которые могут комбинироваться с коллекторами теплых полов.

Вывод

Водяное отопление – это единственная действительно эффективная по соотношению цены и качества система обеспечения теплом. При этом надо понимать, что оборудование и схемы организации постоянно совершенствуются, и сравнение модных альтернативных систем со старыми видами водного отопления абсурдно и неубедительно. Видео поможет вам лучше разобраться в этом вопросе.

Читайте также:  Отопительные системы для дома (трехэтажного, 5 этажного), устройство домашнего обогрева Умный дом своими руками: инструкция,
Добавить комментарий