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.

Если используют циркуляционный насос или расстояние между первым и последним радиатором в контуре незначительное, то эффект неравномерного нагрева при тупиковой двухтрубной разводке незаметен. Тогда выбор в пользу того или иного варианта обусловлен исключительно соображениями удобства проведения обратной трубы.

Включение в систему распределительного коллектора

Популярным в последнее время способом организации водяного отопления является так называемая “лучевая схема” с применением распределительного коллектора.

Такой метод разводки надежно работает только при хорошем давлении воды в системе, поэтому его не используют при естественной циркуляции.

Лучевая система подключения радиаторов

Наиболее равномерное и управляемое разделение потока теплоносителя по приборам отопления можно осуществить с помощью распределительного коллектора.

Устройство включает в себя две гребенки, в одну из которых горячая вода поступает из котла и распределяется по радиаторам, а в другую охлажденная вода возвращается и направляется обратно к котлу.

Подключение радиаторов через распределительный коллектор происходит параллельно, поэтому при такой разводке достигается минимальная разница температуры теплоносителя, подводимого к приборам отопления.

Это значительно облегчает расчет параметров радиаторов на стадии проектирования, а также позволяет легко регулировать мощность каждого прибора в период эксплуатации.

Вторым значимым плюсом такой разводки является возможность управления параметрами подачи теплоносителя ко всем приборам из одного места. Коллектор помещают в специальный шкаф с доступом к индикаторам и элементам управления: вентилям, кранам и насосам.

Это удобно с позиции регулирования микроклимата дома и позволяет легче вписать радиаторы в интерьер помещения.

К минусам систем с коллекторной схемой разводки отопления следует отнести максимальную длину труб подвода и отвода воды к радиаторам. Этот вариант является самым дорогим по стоимости элементов контура и самым сложным при монтаже, а также требует определенной квалификации.

Как правило, трубы в лучевой разводке отопления монтируют в стяжку пола. Это означает, что проектировать и устанавливать такую систему необходимо при строительстве или капитальном ремонте частного дома.

Выполнить коллекторный вариант для подсоединения радиаторов или изменить геометрию контуров в помещениях с уже проведенным внутренним ремонтом достаточно сложно. Это второй существенный минус разводки такого типа.

Правила использование теплого пола

Комфортный и очень популярный способ обогрева жилых помещений – обустройство теплого пола. Если отапливаемая площадь небольшая, то можно обойтись одной трубой, помещенной в стяжку пола.

Для больших площадей использование единственной трубы невозможно по следующим причинам:

• количество подаваемого тепла не хватит для обогрева всего помещения, кроме того этот обогрев будет неравномерным;
• при большой длине возникает сильное гидродинамическое сопротивление потока жидкости, что ведет к чрезмерным затратам электроэнергии на создание давления и увеличивает риск прорыва воды в местах соединений.

Поэтому, при значительной площади теплого пола, использование нескольких труб является не пожеланием, а необходимостью.

В этом случае подключение осуществляется через распределительный коллектор.

Часто коллектор снабжают смесительным узлом, для регулировки температуры воды, подаваемой к трубам теплого пола. Дело в том, что для радиаторов отопления, как правило, используют жидкость с температурным диапазоном 70-80°С, тогда как для теплого пола необходимо около 40°С.

Регулировка температуры через смеситель отличается надежностью, что очень важно, так как превышение температуры может вызвать существенную деформацию покрытия пола: линолеума, ламината или паркета.

Выводы и полезное видео по теме

Схематичное представление разводки отопления в двухэтажном доме большой площади. Двухтрубная попутная и тупиковая система и теплый пол, подключенные через коллекторы. Исключение конфликта циркуляционных насосов с помощью гидрострелки:

Лучевая схема для обогрева двухэтажного здания. Так как чистовая отделка еще не проведена, то хорошо видна вся разводка. Нюансы укладки труб на пол под бетонную стяжку:

Мнение практикующего мастера по установке систем отопления о различных схемах, применяемых в частных домах. Обзор плюсов и минусов естественной циркуляции, однотрубной, двухтрубной попутной и тупиковой, а также коллекторной разводки:

Представленные разводки для отопления домов являются типовыми и могут быть модифицированы с учетом геометрии помещений, необходимых значений температуры или других факторов. При модификации схем необходимо соблюдать законы и основные положения физики, гидравлики, материаловедения и других дисциплин.

В случае решения сложных или нестандартных задач лучше обратиться к специалистам, потому, что переделка систем отопления может выйти даже дороже, чем их моделирование и монтаж.

Если возникли вопросы или есть желание поделиться личным опытом по разводке отопления в своем доме, пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье. Вы можете дополнить свой отзыв фотографией – форма для связи расположена ниже.

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.

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.