Отопление частного дома

Ни для кого не секрет, что тепло и уют в каждом доме обеспечивает качественная система отопления. Жители многоквартирных домов, которые полностью полагаются на работников коммунальных служб, не сильно занимаются этим вопросом. Тепло в их квартирах в основном обеспечивается благодаря централизованному отоплению. Система отопления в частном доме часто монтируется своими руками. Сегодня используют несколько способов и схем обогрева домов, но наиболее популярной остается система водяного отопления.

Схема системы отопления частного дома.

Отопление в частных домах - дорогостоящая процедура. На стоимость автономной системы обогрева кроме затрат на материалы и монтаж влияет вид топлива, который будет использоваться при обогреве помещения. Расход топлива на отопление в частном доме определяется материалом и конструкцией его стен, общим объемом помещения и режимом эксплуатации дома.

Виды топлива для систем отопления

Газ - один из самых простых и дешевых вариантов. Обогрев дома газом при условии качественного монтажа всей системы отопления позволяет автоматизировать все процессы обогрева.

Твердое топливо сегодня используется только там, где нет возможности установить электрический или газовый котел.

Дрова, уголь, кокс, пеллеты - традиционные твердые виды топлива. Они используются при отсутствии в населенном пункте газопровода. Недостаток такого способа отопления в частном доме - это невозможность или сложность автоматизации технологического процесса (печное отопление). Можно использовать твердотопливный котел, который увеличит время между закладками топлива от 7 часов (обычный котел) до 5 суток (пеллетный котел).
Самым дорогим видом энергоносителя, но и самым удобным в городских условиях, считается электричество. Это экологически чистый вид топлива для оборудования системы отопления частных домов своими руками. Электрический котел довольно прост в эксплуатации. При использовании электричества не нужно обустраивать и обслуживать дымоход, приточные и вентиляционные каналы и топочную.
Жидкое топливо (например, дизельное или топочный мазут) используют в местности, в которой отсутствует газопровод, лес, залежи торфа и угля. Котел, работающий на жидком топливе, экономичен и имеет высокий КПД (до 89%).

Суть отопления в частном доме своими руками

Отопление, установленное своими руками, основывается на цели согреть его обитателей.

Для работы каждой отопительной системы нужен источник энергии, который преобразуется в тепло с помощью котла.

Цикл обогрева заключается в том, что тепло нагревает теплоноситель, который циркулирует в отопительном контуре, замкнутом на котел. Таким образом, он поступает по трубам к конечным приборам обогрева дома (радиаторам, батареям, теплым полам, нагревательным змеевикам бойлеров). Отдав им тепло, теплоноситель остывает и по обратной трубе возвращается в котел, где снова нагревается.
Очень часто в системы отопления частных домов подключают циркуляционные насосы, которые принудительно движут теплоноситель. Для решения вопроса горячего водоснабжения система может включать в себя бойлеры для нагрева воды.

Правильная установка циркуляционного насоса является залогом хорошей работы всей системы отопления.

Для монтажа системы обогрева в своем доме понадобятся такие материалы и приборы:

• трубы;
• котел;
• расширительный бак;
• приборы обогрева;
• бойлер;
• циркуляционный насос или несколько насосов;
• фитинги;
• шаровые краны;
• машина для сварки полипропиленовых труб.

Виды отопительных приборов и труб

Чугунные секционные радиаторы отличаются долговечностью и возможностью работы при высоком давлении в теплосети (до 16 Ат). К недостаткам можно отнести громоздкость, неказистость и возможность разгерметизации стыков между секциями. Мощность теплоотдачи достаточно низкая.
Биметаллические секционные радиаторы состоят из легкосплавных секций со встроенными каналами из нержавеющей стали. Они долговечны, практичны и аккуратны. Их рабочее давление повышено до 25 Ат.

Алюминиевые радиаторы обладают большой теплопроводностью.

Алюминиевые секционные радиаторы состоят из легкосплавных секций без усиления каналов сталью. Рабочее давление в теплосети до 16 Ат.
Стальные панельные радиаторы - это неразборные сварочные конструкции с декоративным покрытием, которые обладают высокой теплоотдачей. Недостаток - низкое рабочее давление (до 10 Ат). По этой причине сужается круг их применения. Например, нельзя использовать стальные панельные радиаторы в высотных домах на нижних этажах.
Конвекторы - это трубы для теплоносителя с нанесенным оребрением. Они рассчитаны на то же давление, что и трубы основания.
Трубопроводы для подведения теплоносителя к отопительным приборам могут быть из полимерных материалов, из стальных водогазопроводных труб и из медных труб. Необходимо отметить, что нельзя использовать стальные трубы для скрытой подводки к радиаторам. При монтаже не допускается соединение медных труб с алюминиевыми секционными радиаторами.

Система отопления частных домов с использованием теплоносителя бывает двух видов: с естественной циркуляцией и с принудительной циркуляцией.

Описание схемы отопления с естественной циркуляцией

Работа системы отопления с естественной циркуляцией основана на естественном перемещении теплоносителя по трубам, который, отдавая накопленное тепло, обогревает помещение. Теплоноситель перемещается благодаря разнице в его плотности в нагретом и в холодном состояниях, а также взаиморасположении радиаторов отопления и котла.

Схема простой системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Вверх от котла идет подающий стояк, по которому горячий теплоноситель подается в верхний распределительный трубопровод (коллектор). Далее он по стоякам опускается к отопительным приборам (батареям), проходит через них, отдавая тепло. Внизу остывший теплоноситель собирается в обратной трубе и возвращается в котел. Расширительный бак располагается над подающим стояком. Он служит для приема дополнительного объема, который приобретает теплоноситель при нагревании и удалении воздуха. Если делаем такую систему отопления своими руками, следует учесть некоторые рекомендации:

• нужно установить котел с запасом мощности;
• желательно провести теплоизоляцию подающего стояка для улучшения циркуляции теплоносителя;
• отопительный котел проще располагать в подвале или в приямке, что тоже послужит улучшению циркуляции;
• для подъемного стояка, распределительного трубопровода и обратки нужно использовать трубы большого диаметра и обязательно установить их с уклоном по направлению движения теплоносителя;
• для улучшения эстетичного вида отопительной системы можно разместить на чердаке расширительный бак и распределительный коллектор, предварительно их утеплив;
• система обогрева будет служить дольше, если на лето с нее не спускать теплоноситель.

Система отопления частных домов с естественной циркуляцией проста в обслуживании и энергонезависима, но не подходит для обогрева домов с большой площадью, имеет недостаточно высокий КПД, а открытая разводка труб смотрится неэстетично.

Описание схемы отопления с принудительной циркуляцией

Схема системы отопления с принудительной циркуляцией.

Система отопления с принудительной циркуляцией своими руками применяется при условии, что разница температур на входе и выходе не обеспечивает достаточный КПД теплоносителю. Такая система обогрева основана на действии циркуляционного насоса, который принудительно движет теплоноситель в нужном направлении и преодолевает сопротивление в трубах без потери тепла. Благодаря этому прибору можно отапливать дома с большим количеством комнат, разной этажности, с разветвленной сетью труб и радиаторов. К преимуществам данной системы обогрева можно отнести возможность независимой регулировки температуры в каждой комнате и использование при монтаже труб меньшего диаметра, что позволит сэкономить денежные средства. Недостатки - энергозависимость насоса от электричества и производство им небольшого шума во время работы.
Рекомендации для монтажа системы с принудительной циркуляцией:

• расширительный бак и циркуляционный насос подсоединяются к обратному трубопроводу;
• разводка труб меньшего диаметра уменьшит объем циркулирующей жидкости и затраты при монтаже;
• котел должен быть современным с автоматическим регулированием температуры.

Система отопления частных домов с принудительной циркуляцией очень эффективна, так как помещения быстро нагреваются. Системы с естественной циркуляцией легко можно переделать, нужно установить в обратную магистраль расширительный бак и циркуляционный насос.

Система отопления - как с естественной, так и с принудительной циркуляцией - бывает однотрубной (горизонтальной и вертикальной) и двухтрубной (горизонтальной, вертикальной с верхней разводкой и вертикальной с нижней разводкой).

Однотрубные системы обогрева

Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой и П-образными стояками: 1 - подающая магистраль, 2 - нагревательный прибор, 3 - трехходовой кран, 4 - выпуск воздуха, 5 - регулирующий кран, 6 - обратная магистраль.

Однотрубная горизонтальная система обогрева, которую устанавливают своими руками, часто используют для домов небольшой длины и общей площадью до 100 кв.м. Она самая простая и экономичная. Особенности монтажа заключаются в том, что по периметру дома прокладывается одна труба. В нее в нужных местах врезаются нагревательные элементы и прочие комплектующие. Теплоноситель из главного стояка, распределяясь между горизонтальными стояками, проходит последовательно по всем радиаторам. Далее охлаждается и возвращается по обратной трубе в котел.
Однотрубная горизонтальная система может быть с замыкающими участками. На каждом нагревательном элементе устанавливается кран для удаления воздуха. Температура радиаторов регулируется специальной запорной арматурой. Ее монтируют в начале системы для каждого этажа дома.
При использовании вертикальных однотрубных систем теплоноситель попадает сначала на верхний этаж и распределяется в радиаторах, которые там находятся. Далее по подающим стоякам он постепенно поступает в нагревательные приборы в нижние этажи дома. Такая схема имеет недостаток - это неравномерное прогревание отопительных элементов на нижних и верхних этажах.

Двухтрубные системы обогрева

Двухтрубная вертикальная система водяного отопления с верхней разводкой: 1 - подающая магистраль, 2 - подающий стояк, 3 - стояк обратной линии, 4 - регулирующий кран.

В двухтрубной системе отопления монтируются две трубы - подающая и обратная. Соответственно, отопительные элементы врезаются в обе трубы. Такая система отопления дома обеспечивает более равномерный прогрев радиаторов.
Двухтрубные горизонтальные системы бывают тупиковые, прямоточные и коллекторные. Они применяются в одноэтажных домах со свободной планировкой с минимальным количеством перегородок.
Монтаж тупиковой системы отопления своими руками подразумевает то, что прямой и возвратный теплоноситель будут двигаться в противоположных направлениях. В этой системе разная длина циркуляционных колец, которая зависит от расстояния между нагревательным элементом и котлом. Чем ближе расположены к главному стояку радиаторы, тем лучше они будут прогреваться.
Для решения этой проблемы нужно спроектировать отопление частного дома таким образом, чтобы сократить протяженность магистралей- вместо одного контура большой протяженности сделать два или несколько коротких контуров с одинаковым гидравлическим сопротивлением. В итоге сумма гидравлических сопротивлений всех контуров должна соответствовать (или быть чуть меньше) величине циркуляционного напора.

Двухтрубная вертикальная система водяного отопления с нижней разводкой: 1 - подающая магистраль, 2 - подающий стояк, 3 - стояк обратной линии, 4 - краны у приборов, 5 - нагревательные приборы, 6 - выпуск воздуха, 7 - обратная магистраль.

При использовании прямоточных систем направления прямого и возвратного теплоносителя совпадают. Так как циркуляционные кольца имеют одинаковую длину, то и во всех радиаторах прогрев теплоносителя будет равномерный. Поскольку монтаж этой системы требует дополнительного расхода труб, то она используется в случае, когда в тупиковой системе обогрева невозможно увязать между собой циркуляционные кольца.
Коллекторная система обогрева дома подразумевает индивидуальное подключение каждого радиатора от коллектора, что способствует равномерному нагреву отопительных элементов. Трубы скрываются в конструкции пола, а коллекторы устанавливаются в центре дома в нишах стен или помещаются в коллекторные шкафчики. Чтобы иметь возможность отключать от циркуляции некоторые радиаторы, можно каждый отвод коллектора снабдить своей запорной арматурой (шаровыми кранами).
Необходимым условием нормальной работы системы является использование циркуляционного насоса, что уменьшит разность температур теплоносителя на входе и выходе. Система станет более простой, компактной и эффективной. Недостаток коллекторного способа отопления - большая протяжность труб.
Особенности монтажа отопления частных домов с верхней разводкой заключаются в том, что магистральные трубопроводы находятся выше радиаторов (под потолком верхнего этажа или на чердаке). Расширительный бачок тоже устанавливается на чердаке. Теплоноситель циркулирует при помощи насоса из нагревательного котла вверх и через стояки поступает к отопительным элементам. Отдав тепло, он попадает в обратный трубопровод, который устанавливают над полом нижнего этажа или в подвале.
Нижняя разводка, установленная своими руками, имеет ряд особенностей: подающий и обратный трубопроводы монтируются в полу или над полом нижнего этажа- теплоноситель поступает в каждый радиатор независимо- обязательная установка на верхних радиаторах кранов для спуска воздуха из системы.
Ее преимущества - хорошая регулировку системы, возможность отключения каждого радиатора, возможность постепенного запуска в эксплуатацию системы по мере строительства здания, отсутствие на верхнем этаже стояков и подающей трубы.
От качественного проекта и монтажа системы отопления своими руками зависит комфортное обитание его жителей. Нужно учитывать тот факт, что слишком высокая и слишком низкая температуры в помещении - одинаково неприятны. Сейчас большую роль для дизайна интерьера играют тип элементов отопления и наличие видимых участков труб теплосети.

Перед тем как устанавливать систему отопления своими руками, посоветуйтесь с профессионалами в этом вопросе. Тщательно продуманный обогрев дома, правильно подобранный котел и отопительные приборы обеспечат уютное проживание в вашем доме в любую погоду.