Схемы систем отопления для частного дома

Все люди, которые привыкли видеть суровые зимы, знают, что без отопительной системы в доме просто не обойтись. Еще совсем до недавнего времени многие и многие дома использовали в качестве основного источника тепла так называемые русские печи. Самым большим недостатком такой отопительной системы были ее огромные размеры, которые занимали большую часть пространства. Преимуществом было то, что такие печи возводились своими руками.

Позднее появились нагревательные котлы, которые работали по тому же принципу, но имели гораздо меньшие размеры. Сейчас отопительные системы настолько развиты и настолько разнообразны, что их все и не сосчитать, однако основные и самые распространенные можно перечислить.

Классификация систем отопления

На данный момент все схемы отопительной системы можно разделить на три большие категории:

• теплоносителем выступает вода;
• теплоносителем выступает воздух;
• теплоносителем выступает нагревательный элемент, нагретый от электрического тока.

Стоит заметить, что наиболее легкой системой для устройства своими руками являются все водяные системы.

Связано это с тем, что такие системы более всего распространены, поэтому методика их устройства своими руками уже изучена досконально.

Системы отопления на воде

Как уже было отмечено, такие системы отопления могут быть монтированы своими руками без каких-либо проблем. Связано это с тем, что все они отличаются своей простотой и надежностью. Если говорить вкратце, то суть работы таких отопительных систем состоит в следующем: нагревательный котел подогревает воду, которая затем поступает в батареи и радиаторы. Через них вода передает часть своего тепла в помещение и по обратному трубопроводу возвращается обратно в котел.

В принципе такой процесс является циклическим и постоянным, пока работает нагревательный котел.

Стоит заметить, что вода поступает в батареи, как и возвращается обратно в котел, не самотеком. Эти два процесса осуществимы только благодаря наличию насоса, который может устанавливаться отдельно от котла либо быть его частью.

Конструктивно двухтрубная система отопления частного дома состоит из следующих элементов:

• котел, который может быть газовым или работающим на твердом топливе;
• трубопроводы;
• радиаторы;
• группа безопасности газового котла;
• насос;
• расширительный бачок.

В зависимости от конкретной схемы отопления дома, того или иного элемента может и не быть. Например, группа безопасности устанавливается сразу на выходе с котла, если его конструкция таковой не имеет. Группа безопасности включает, как правило, три элемента:

• манометр;
• автоматический развоздушник;
• предохранительный клапан.

Стоит заметить, что сейчас промышленность выпускает газовые котлы, которые в большинстве своем уже содержат все эти элементы, а, кроме того, имеют регуляторы давления и температуры теплоносителя.

Надо сказать, что водяные системы отопления могут иметь несколько разных видов: однотрубные и двухтрубные, а также коллекторная система. Разводка может быть верхней и нижней. Также различают вертикальные и горизонтальные системы.

Наибольшее распространение в частных домах получила двухтрубная горизонтальная схема отопления с нижней развязкой.

Устройство двухтрубной системы своими руками

Первое, с чего начинается процесс монтажа такой схемы отопления, так это с выбора котла. Его выбирают в зависимости от двух параметров: мощности газового котла, если выбран именно он, и площади отапливаемого помещения.

Между собой эти параметры соотносятся следующим образом:

• площадь от 60 до 200 кв.м требует мощности от 10 до 25 кВт;
• 200 -300 кв.м — 25-35 кВт;
• 300-600 кв.м. — 35-60 кВт;
• 600-1200 кв.м. — 60-100 кВт.

Для среднестатистического дома, общая отапливаемая площадь которого не превышает 150 кв.м, будет достаточно котла мощностью в 13-16 кВт. Более точно мощность котла можно рассчитать, прибегнув к специальной методике расчета.

Вторым этапом будет выбор труб и радиаторов для частного дома, а также подсчет необходимого количества. Чтобы рассчитать протяженность всех необходимых труб, требуется знать схему, по которой строится система отопления дома.

Как уже было отмечено, наибольшей популярностью пользуется двухтрубная схема с нижней развязкой горизонтального типа. В такой схеме рассчитать количество трубопровода достаточно легко. Необходимо определиться с местом монтажа радиаторов. Дальше посчитать длину трубы, которая нужна, чтобы соединить все радиаторы и котел между собой, а потом это число умножить на два. К получившемуся результату следует прибавить еще несколько погонных метров, которые пойдут на различные ответвления.

Что касается труб, то сейчас можно выбрать сразу из нескольких вариантов:

• стальные, оцинкованные или нержавеющие трубы;
• медные;
• полимерные, то есть металлопластиковые, полипропиленовые и иные виды.

Самое большое распространение получили металлопластиковые трубы, которые идеально подходят для системы отопления частного дома.

Итак, на последнем этапе устройства системы отопления своими руками требуется определиться с тем, сколько контуров она будет иметь.

Следует заметить, что в большинстве случаев такие схемы имеют один контур, хотя большие дома, которые могут иметь большую площадь или несколько этажей, могут потребовать монтажа многоконтурных схем.

Когда со схемой окончательно будет решено и все места монтажа основных узлов определены, можно приступать к непосредственному устройству двухтрубной системы отопления частного дома своими руками.

Итак, все начинается с установки газового котла. Его устанавливать своими руками не нужно. Здесь дело не в сложности таких работ, а в том, что за это грозит штраф. Газовое оборудование должно монтироваться по определенным правилам, которые указаны в технической документации к каждому отдельному котлу. Кроме того, осуществлять монтаж имеет право только работник газовой службы.

После установки котла начинают монтировать трубопровод из металлопласта. Для начала осуществляется подвод воды из центрального водоснабжения к котлу. Если дом не оборудован центральным водоснабжением, то требуется установить расширительный бачок.

Он должен располагаться выше всех остальных узлов отопительной системы. Именно из расширительного бака вода будет попадать в газовый котел, а дальше распределяться между радиаторами посредством трубопровода.

Следующим шагом требуется установить группу безопасности котла, если таковой не оборудован. Если котел уже имеет в своем составе такую группу, то приступают к монтажу трубопровода.

До начала такой работы можно закрепить радиаторы. Следует сказать, что радиаторы могут быть и биметаллическими, и чугунными, и стальными. Выбор остается за каждым, но расчету нужно подвергнуть каждый из них, чтобы обеспечить в доме нормальный температурный режим.

Стоит заметить и тот факт, что радиаторы, вне зависимости от их типа, могут быть расположены по одной из двух схем: звезда и шлейф.

Схема «звезда» подразумевает, что каждый отдельный радиатор представляет собой отдельный узел. Теплоноситель в этой схеме распределен между всеми радиаторами примерно равномерно. Это обеспечивает их одинаковую температуру и примерно равное время нагревания.

Схема «шлейф» подразумевает, что радиаторы расположены один за одним. Это значит, что теплоноситель во всех радиаторах прогревается неравномерно или за разный промежуток времени. Сначала нагревается ближайший к котлу радиатор, а последним нагревается самый дальний.

На сегодняшний день существует способ, который помогает избавиться от недостатка второй схемы. Все радиаторы подсоединены к общему трубопроводу посредством ответвления через запорную арматуру. Это позволяет в любой момент просто перекрыть доступ теплоносителя к любому из радиаторов, но при этом не прекратить подачу теплоносителя ко всем последующим.

Надо сказать пару слов о креплении радиаторов к стене. Закреплять их нужно при помощи специальных крепежей. При покупке стальных или алюминиевых радиаторов крепежи будут идти в комплекте из расчета на количество секций.

Для биметаллических батарей существует специальные крепежи. Это, как и в случае с чугунными батареями, будут крюки.

Сейчас такие крюки представляют собой пару, то есть на металлической планке приварено два крюка: один сверху и еще один снизу. Крепление к стене осуществляется через планку с помощью анкерных болтов.

Примерно на каждые 4-5 секций чугунной батареи требуется пара крюков.

Итак, к каждому закрепленному радиатору подводится одна труба, от которой делается ответвление, и ставится запорная арматура. Снизу трубы делается такое же ответвление и выводится во второй трубопровод. По причине наличия двух трубопроводов двухтрубная система и получила свое название.

Ответвление представляет собой такую же трубу, которая посредством тройника отходит от основного трубопровода.

Все трубы крепятся между собой посредством соединительной арматуры.

Таким образом производится монтаж двухтрубной системы отопления частного дома.

Способ соединения металлопластиковых труб

Соединение при помощи пресс-фитингов

На данный момент есть несколько видов фитингов — элементов для соединения труб между собой.

Различают два основных вида фитингов, которые используются чаще всего:

• пресс-фитинги;
• компрессионные (резьбовые) фитинги.

Если говорить о работах своими руками, то оптимальным вариантом будут компрессионные фитинги, которые не требуют особых навыков и специального инструмента.

Преимущество пресс-фитингов перед резьбовыми состоит в том, что их можно прокладывать даже в бетонном полу.

Последовательность работы с пресс-фитингами следующая:

• с конца трубы, который отрезан, снимается фаска изнутри;
• дальше внутрь вставляется специальный инструмент, который называется калибратором. Он предназначен для придания обрезанному торцу трубы ровной круглой формы, которая могла быть изменена в процессе резки трубы;
• дальше надевается обжимная муфта;
• в трубу вставляется штуцер, на который должны быть уже надеты резиновые уплотнители. Кроме того, между трубой и арматурой (тройником, запором и другими частями), чтобы избежать электрической коррозии, должна быть диэлектрическая прокладка;
• муфта обжимается специальным инструментом — пресс-клещами, который в комплекте может иметь набор вкладышей под разные диаметры труб.

Показателем правильности проведенных работ будет являться наличие двух кольцевых полосок, при этом металлическая часть фитинга должна быть изогнута дугой.

Стоит заметить, что соединение при помощи пресс-фитингов способно выдерживать максимальное давление в 10 атмосфер. Следует сказать и то, что при неправильном обжатии фитинга его следует заменить на другой: повторное обжатие недопустимо.

Вышеприведенная последовательность может быть изменена в том случае, когда используются фитинги, которые уже имеют на себе закрепленную муфту. В таком случае труба обрезается и калибруется. Дальше трубу насаживают на штуцер. Правильность этого процесса контролируется через специальное отверстие, которое есть в обжимной муфте: через него можно наблюдать, насколько плотно штуцер прилегает к трубе.

Такая технология соединения характерна для всех фитингов, которые могут иметь следующие формы:

• ниппели с внутренней или внешней резьбой;
• соединительная муфта;
• угольники с внутренней или внешней резьбой;
• соединительный угольник;
• тройники с внутренней или внешней резьбой;
• соединительный тройник;
• крестовина;
• угольник, одинарный или двойной, для крепления смесителей или иных приборов.

Соединение при помощи резьбовых фитингов

Резьбовые фитинги имеют следующую конструкцию:

• штуцер с резьбой;
• обжимная муфта;
• накидная гайка.

Последовательность работы с ним такова:

• сначала обрезается труба;
• с обрезанного торца снимается фаска, дальше он калибруется;
• на трубу надевается обжимная муфта и накидная гайка;
• труба одевается на штуцер;
• на резьбовую часть наматывается ФУМ-лента. Вместо нее можно использовать обычную паклю и герметик, например, Унипак.

Дальше на место вставляется муфта и затягивается гайка. Чтобы фитинг не проворачивался, его можно держать накидным ключом, под который на нем имеются грани, как на обычной гайке.

Расчет количества радиаторов

Часто возникает вопрос, сколько нужно радиаторов для нормального теплового режима в помещении. Ответ на этот вопрос может дать расчет. Причем выполняется он вне зависимости от того, какая разводка и схема применена: коллекторная, двухтрубная или комбинированная.

Простейший и приближенный расчет может быть выполнен по следующей формуле: К = (П/М)*100.

В этой формуле:

• К — необходимое число секций чугунной батареи;
• П — площадь отапливаемого помещения;
• М — мощность одного ребра, выраженная в ваттах.

Для расчета не хватает только двух констант. Первая — это мощность одной секции, и вторая — это норма для помещения. Принято, что для жилого помещения нормальной мощностью принято считать 100 Ватт на 1 кв.м. В среднем одна секция выдает порядка 150 Ватт мощности.

Для биметаллических батарей формула такая: К = Т/Т1, где Т = О*У.

Здесь:

• К — количество секций;
• Т нужное количество тепла;
• Т1 -количество тепла, которое выделяет одна секция;
• О — объем комнаты;
• У — удельное количество тепла, то есть то количество, которое требуется для обогрева одного кубометра пространства.