Водяное отопление в частном доме: правила, нормы и варианты организации

Климатические условия средней полосы и севера Евразии требуют теплоизоляции домов, однако одного утепления недостаточно. Потери тепла необходимо компенсировать с помощью обогревательной системы. Водяное отопление в частном доме является распространенным и наиболее эффективным способом.

Качество работы отопительного контура напрямую зависит от особенностей проектирования, выбора отопительного устройства и типа разводки. Как определиться с оборудованием и наиболее подходящей схемой, узнаете, ознакомившись с предложенной нами статьей. Представленная информация опирается на требования строительных нормативов.

Мы подробно описали принцип устройства водяной системы отопления, разобрали типичные варианты устройства. Для оптимизации восприятия непростой темы приложили схемы, фото-подборки и видео.

Структура и принцип работы

Обогревательные конструкции с жидким теплоносителем имеют похожий комплект составляющих частей, это:

• Отопительное оборудование – котел (газовый, жидко- или твердотопливный), печь, камин.
• Замкнутый контур в виде трубопровода, обеспечивающий непрерывную циркуляцию нагретого и остывшего теплоносителя (антифриза).
• Приборы отопления – металлические ребристые, панельные или гладкотрубные радиаторы, конвекторы, трубопроводы водяных теплых полов.
• Запорная арматура, необходимая для отключения отдельных приборов или линий системы для ремонта и обслуживания;
• приборы для регулировки и контроля за работой системы (расширительный бак, манометр, клапаны сброса и др.).
• Циркуляционные насосы, применяемые для создания принудительной подачи теплоносителя, иногда для обеспечения стабильного давления в системе устанавливается повысительный насос.

Если неподалеку проложена централизованная газовая магистраль, наиболее экономичным решением является установка газового котла.

При отсутствии центральных сетей для независимой системы газоснабжения придется устанавливать газгольдер. Однако этот вариант применим лишь в случае обустройства усадьбы достаточно большой площади.

В коттеджах, построенных на небольших участках в негазицицированных районах, автономную работу газового отопительного оборудования обеспечит обычный баллон. В качестве альтернативного решения можно воспользоваться печами на жидком или твердом топливе, и только в крайнем случае – дорогими электрическими устройствами.

Предпочтение водяному отоплению в загородных домах отдают благодаря простому принципу работы. Нагреваясь в котле до определенной температуры, вода под давлением подается в трубы, ведущие к радиаторам или конвекторам.

По типу движения теплоносителя по отопительным контурам они подразделяются на:

• Естественные (гравитационные). Циркуляцию теплоносителя в них стимулируют природные явления, согласно которым нагретая вода устремляется вверх, а после отдачи тепла радиаторам и остывания возвращается вниз. Там она вновь попадает в котел, чтобы возобновить цикличное перемещение.
• Искусственные (они же насосные или принудительные). За циркуляцию теплоносителя в принудительных схемах отвечает циркуляционный насос, который с одной стороны контура нагнетает горячий теплоноситель, а с другой засасывает охлажденную воду.

Гравитационная схема – самый простой и доступный для самостоятельной реализации вариант. В его составе минимум оборудования. Это магистрали обратки и подачи, котел, расширительный бачок открытого типа, радиаторы. Т.к. движение теплоносителя не требует насосной стимуляции, системы абсолютно энергонезависимы.

К плюсам естественного отопления стоит отнести незначительные по сравнению с насосным аналогом расходы на сооружение. Их не надо оснащать сложными техническими устройствами, не отличающимися дешевизной. В процессе эксплуатации нет затрат на электроэнергию.

Веский минус гравитационных систем заключается в крайне ограниченном радиусе действия. Работать в полную силу они могут при горизонтальной протяженности до 30 м. Подобное отопление долго “разгоняется” после простоя. Есть риск замерзания теплоносителя в открытом бачке в морозный период.

Принудительная циркуляция хороша тем, что свободно обрабатывает многоэтажные дома с разветвленной и протяженной отопительной сетью. Схема эффективней предыдущего типа, но дороже и сложнее в сооружении. Перед ее строительством необходимо сделать грамотные расчеты и разработать проект.

Отопление с искусственной циркуляцией оснащается не только насосами, но и всевозможными техническими устройствами для регулировки теплоотдачи и контроля работы системы. В их числе автоматические и механические воздухотоводчики, терморегуляторы, манометры, предохранительные клапаны для сброса избытка теплоносителя в канализацию и др.

Оборудование принудительного отопления необходимо подбирать на основе расчетов. Например, для движения теплоносителя по каждым 10 м отопительного контура необходимо 0,6 м напора, создаваемого насосом. Для того чтобы подобрать необходимое устройство, надо точно знать протяженность трубопровода и гидравлическое сопротивление на всех участках.

Нередко бывает, что для оснащения искусственного водяного отопления загородного дома недостаточного одного насоса. Тогда устанавливается дополнительный циркуляционный аналог или повысительный насос.

Главный недостаток принудительного отопления заключается в зависимости от непрерывных поставок электроэнергии. На случай перебоев рекомендовано запастись генератором, который тоже не отличается низкой ценой.

Нормы и требования к автономному отоплению

Перед проектированием отопительной конструкции необходимо заглянуть в СНиП 2.04.05-91, где изложены основные требования к трубам, обогревательным приборам и запорной арматуре.

Общие нормы сводятся к тому, чтобы обеспечить в доме комфортный микроклимат для проживающих в нем людей, правильно оборудовать систему отопления, предварительно составив и утвердив проект.

Многие требования сформулированы в виде рекомендаций в СНиП 31-02, который регламентирует правила строительства одноквартирных домов и обеспечения их коммуникациями.

Отдельно оговариваются положения, связанные с температурой:

• параметры теплоносителя в трубах не должны превышать отметки +90ºС;
• оптимальные показатели находятся в рамках +60-80ºС;
• температура наружной поверхности нагревательных приборов, находящихся в зоне прямого доступа, не должна превышать 70ºС.

Трубопроводы систем отопления рекомендовано устраивать из латунных, медных, стальных труб. В частном секторе преимущественно используются полимерные и металлопластиковые трубные изделия, допущенные к применению в строительстве.

Способ прокладки отопительного трубопровода может быть:

• Открытым. Предполагает прокладку по строительным конструкциям с креплением клипсами и хомутами. Допускается при устройстве контуров из металлических труб. Использование полимерных аналогов разрешено, если исключается их повреждение от термического или механического воздействия.
• Скрытым. Предполагает прокладку трубопроводов в штробах или каналах, выбранных в строительных конструкциях, в плинтусах или за защитно-декоративными экранами. Замоноличивание контура допускается в постройках, рассчитанных минимум на 20 лет эксплуатации и при сроках службы труб не менее 40 лет.

В приоритете открытый способ прокладки, потому что проектирование трассы трубопровода должно предусматривать свободный доступ к любому элементу системы для проведения ремонта или замены.

Трубы скрывают в редких случаях, только тогда, когда подобное решение продиктовано технологической, гигиенической или конструктивной необходимостью, например при устройстве “теплых полов” в бетонной стяжке.

При открытой прокладке магистрали участки, пересекающие неотапливаемые помещения, должны быть обеспечены теплоизоляцией, соответствующей климатическим данным региона строительства.

Трубопроводы автономного отопления с естественным типом циркуляции должны устанавливаться в сторону движения теплоносителя, чтобы нагретая вода самотеком достигала батарей, а после остывания тем же способом двигалась по магистрали обратки в котел. Магистрали насосных систем сооружаются без уклона, т.к. в нем нет необходимости.

Оговаривается использование различных типов расширительных баков:

• открытые, применяемые для систем как с насосным, так и с естественным принуждением, следует устанавливать над главным стояком;
• закрытые мембранные устройства, применяемые исключительно в принудительных системах, устанавливаются на обратной магистрали перед котлом.

Расширительные бачки предназначены для компенсации теплового расширения жидкости при нагревании. Нужны они для сброса излишков в канализацию или банально на улицу, как в случае с простейшими открытыми вариантами. Закрытые капсулы практичней, потому что не требуют участия человека в регулировке давления системы, но дороже.

При выборе запорной арматуры предпочтение отдается шаровым кранам, при выборе насосной установке – оборудованию с напором до 30 кПа и производительностью до 3,0 м3/ч.

Бюджетные открытие разновидности необходимо периодически пополнять из-за стандартного выветривания жидкости. Под их установку необходимо существенно усиливать чердачное перекрытие и утеплять чердак.

Виды водяных отопительных систем

Тип системы отопления определен комбинацией нескольких факторов. В их числе циркуляция теплоносителя, способ сборки системы, нижний или верхний вариант прокладки трубы подачи и др.

Независимо от разновидности отопительного прибора, будь то традиционный радиатор, плинтусный конвектор или змеевик “теплого пола”, нагретая вода достигает их, а после охлаждения покидает стандартным для всех систем способом.

Двухтрубные и однотрубные конструкции

Конечным объектом отдачи тепла являются приборы, расположенные во всех отапливаемых помещениях дома. Во многом эффективность обогрева зависит от схемы установки трубопровода, поэтому остановимся подробнее на одно- и двухтрубной разводке.

Наиболее распространенной является классификация, состоящая из двух пунктов:

• Однотрубный вариант – последовательное соединение радиаторов. Суть заключается в том, что поступающий в систему теплоноситель последовательно перетекает от одного прибора к другому. На подходах к дальним точкам он успевает значительно остыть.
• Двухтрубный вариант – система с параллельным подключением подающей и обратной трубы. Принцип ее основан на том что подача осуществляется ко всем приборам практически одновременно. Остывшая вода не перетекает в следующий прибор, а собирается магистралью обратки и перемещается в котел.

Однотрубные схемы бывают как с естественным, так и с принудительным движением воды. В пределах своего класса подразделяются на две разновидности: проточные и с байпасами.

В проточных схемах теплоноситель по достижении крайнего радиатора успевает сильно остыть, поэтому в дальних комнатах рекомендовано устанавливать приборы с увеличенным числом секций.

Автономное отопление частного дома — монтаж и схема системы

Устройство отопительный системы всегда остается актуальным для тех, кто является владельцем загородного дома. Особенно это касается тех регионов, холодный период года в которых отличается очень низкими температурами. Поэтому от использования традиционных печей на твердом топливе в этих областях приходится отказываться, поскольку они не могут обеспечить сооружение должным объемом тепла.

Кроме того, во многих частных домах просто отсутствует возможность подключение к централизованной системе теплоснабжения. Именно поэтому остро встает вопрос, связанный с тем, как правильно оборудовать автономное отопление частного дома так, чтобы даже в холодную погоду в помещениях постройки было комфортно и тепло. Далее речь пойдет о том, что значит автономное отопление, а также о том, какие материалы и элементы требуются для его правильного устройства.

Автономные системы отопления частного дома принято разделять на три основные категории:

1. Традиционные механизмы, которые нагревают воздух с помощью жидкого носителя тепла. Вода в котле доводится до нужной температуры, а после этого распространяется по отопительным приборам посредством циркуляции естественного или принудительного типа.
2. Воздушный вариант, как становится понятно из его названия, предусматривает использование воздуха, который после должного нагрева поступает в помещение через смонтированные воздуховоды.
3. Системы отопления, функционирующие от электричества. В этих системах теплоносителя как такового нет, а нагрев осуществляется при помощи специально предназначенных для этого конвекторов, излучателей инфракрасного типа и иных приборов, преобразующих электричество в тепловую энергию.

Несмотря на относительную популярность каждого из видов этих отопительных систем, автономное теплоснабжение дома, выполняемое с помощью двух последних типов систем, все же не получило такого широкого распространения, как традиционный способ. Как уже говорилось, источником тепла в таких системах выступает вода.

Подобная схема автономного отопления частного дома предусматривает наличие следующих структурных элементов:

• приборы нагрева;
• система труб;
• арматура запорного типа.

Основным нагревательным элементом в этих системах выступают отопительные котлы, функционирующие на разных типах топлива. Посредством котла осуществляется нагрев воды, впоследствии идущей по трубам к радиаторам в помещении. Далее теплоноситель, отдав определенную часть тепла, снова возвращается в котел с целью дальнейшего нагрева.

То, какой будет схема автономного отопления, важно тщательно продумать еще на этапе проектирования всего сооружения, так как в уже готовой конструкции потребуется выполнить большой объем работы, устанавливая трубы и проделывая для этого специальные отверстия в полу и потолке (прочитайте: «Схема отопления частного дома — выбираем простую типовую схему»). При монтаже котла напольного типа стоит помнить, что такому оборудования нужно будет обеспечить отдельное помещение, что возможно далеко не всегда.

При отсутствии такой возможности напольный механизм допускается смонтировать в ванной комнате или на кухне, но только не в жилом помещении. Поскольку такой способ установки является весьма неудобным, то более правильным решением будет подключение настенной модели котла.

Автономные системы теплоснабжения частного дома, как правило, имеют в своей основе либо один, либо два контура. Система с одним контуром обычно эксплуатируется только с целью отопления, в то время как двухконтурные системы отопления отлично подходят также и для подачи горячего водоснабжения.

Так, автономная система отопления частного дома, площадь которого не превышает показатель в 250 м², может быть оборудована двухконтурным котлом, оснащенным также баком расширения и насосом циркуляции. При этом важно, чтобы мощность таких агрегатов не была больше 30 кВт.

Автономные системы отопления загородного дома с большей мощностью требуют наличия более мощных котлов одноконтурного типа (подробнее: «Система отопления загородного дома — схема и устройство своими руками»). А для того, чтобы организовать снабжение горячей водой, необходимо дополнительно установить некоторые детали (пластинчатый теплообменник, емкостный бойлер и пр.).

Двухконтурная автономная система отопления загородного дома предусматривает наличие отдельной трубки с носителем тепла, с помощью которой и осуществляется подогрев воды в накопителе.

При этом не стоит забывать, что функция нагрева воды существенно снижает эффективность работы котла (примерно на 25%). Более качественным, но вместе с тем и более дорогостоящим вариантом является установка двух отдельных котлов – для подачи горячей воды и для отопления.

Выбор котла для автономного отопления частного дома

Для того чтобы организовать надежно работающее и эффективное децентрализованное теплоснабжение, важно правильно выбрать котел отопления. Одним из главных критериев, влияющих на такой выбор, выступает площадь, которую имеет предназначенное для отопления помещение. Кроме того, факторами выступают и многие структурные особенности комнаты – показатели герметичности окон и дверей, наличие и уровень теплоизоляции, а также климатические условия конкретного региона.

Не стоит останавливать свой выбор на самых дорогих моделях, поскольку выбирать котел нужно исходя из разумной цены на это оборудование, а также при учете доступности энергетических ресурсов. Если есть возможность, то правильнее будет подключить механизм к газовой магистрали, а при отсутствии такой сети следует устанавливать тот агрегат, который функционирует на твердом или жидком виде топлива.

Отличается такое оборудование еще и нестабильным режимом работы, что сказывается на постоянно меняющейся температуре. Однако при условии, если котел на твердом топливе уже приобретен, то следует обратить внимание на несколько рекомендаций, позволяющих оптимизировать его работу и свести все отрицательные стороны к минимуму.

Во-первых, наладить режим работы твердотопливного котла можно, уменьшим количество его топок. Второй вариант предполагает применение особых тепловых аккумуляторов, с помощью которых автономное отопление коттеджа можно наладить так, что оно будет исправно функционировать на протяжении долгого времени (детальнее: «Проект отопления коттеджа — схема монтажа системы своими руками»).

Наименьшей распространенностью среди потребителей отличаются одноконтурные и двухконтурные котлы с небольшой мощностью, работающие на газу или дизельном топливе.

В том случае, если применяется котел на жидком топливе, то следует заранее определиться с тем, где будут храниться его основные запасы. Резервуар с топливом принято устанавливать неподалеку от котельной, при этом его можно как закопать, так и оставить на поверхности. Главный структурный элемент котла на газу или солярном масле – это горелка, которая имеет разделение на атмосферные и вентиляторные модели (прочитайте также: «Автономное газовое отопление частного дома — просто и практично»).

Как правило, атмосферная горелка является частью стандартного комплекта котла. Главный недостаток этой детали заключается в том, что в случае низкого давление пламя находится в опасной близости от горелки, что негативно сказывается на сроке ее эксплуатации

Вентиляторные образцы, как становится понятно, оборудованы вентилятором, с помощью которого обеспечиваемый ими поток воздуха вытягивает газ. Основная отрицательная сторона такого механизма – слишком высокая стоимость, кроме того, при работе прибор издает весьма неприятный шум.

В конструкцию котлов на жидком топливе всегда входит вентилятор, а также специальный насос, предназначенный для откачки источника энергии из бака. Выбирая тот или иной механизм, предпочтение следует отдавать тому агрегату, который оснащен функцией регулирования мощности, благодаря чему появляется возможность не только сэкономить на топливе, но и продлить срок службы оборудования. Кроме того, автономные отопительные системы могут функционировать и с помощью комбинированных котлов, вид топлива в которых можно менять.

Основные требования к эксплуатации топливного оборудования

Вне зависимости от того, наличие какого топливного котла предусматривает та или иная схема автономного отопления дома, важно соблюдать определенные нормы при монтаже и эксплуатации оборудования.

Во-первых, те котлы, пламя в которых является открытым, обязательно нужно устанавливать на том полу, который покрыт устойчивым к огню покрытием. Также важно предоставить механизму определенное пространство, требуемое для его комфортной работы и беспрепятственного поступления воздуха.

При условии, если пространство котельной является ограниченным, то очень правильным решением будет в схеме теплоснабжения частного дома предусмотреть монтаж дополнительного вентиляционного отверстия, основное назначение которого будет заключаться в подаче в тех объемах, которых требует мощность конкретного котла.

Особое внимание следует уделить также и системе дымохода. Его устройство должно быть таким, чтобы тяга была достаточной для поддерживания нормального режима горения топлива. В свою очередь, для того, чтобы оборудовать тягу, способную нормально функционировать в любое время года, необходимо заранее и со всей ответственностью подойти к монтажу стабилизатора.

Кроме того, одной из основных проблем, возникающей практически в любой дымовой трубе, является появление в ней излишков воды, именуемых конденсатом. Появляется конденсат на стенках дымохода ввиду перепадов температурных показателей. Для того чтобы избавиться от него, необходимо оборудовать систему надежным отводчиком.

Важно помнить, что отопительная система – это не та коммуникация, на которой стоит экономить, поскольку от качества ее работы будет во многом зависеть комфорт и уют жилого дома. Кроме того, не следует забывать и о безопасности, достичь которой можно только в случае устройства надежно работающей и соответствующей всем строительным нормам системы.

В случае возникновения каких-либо проблем с установкой или сборкой оборудования всегда можно обратиться к специалистам, которые имеют в наличии разнообразные фото отопительных систем и видео по их правильному монтажу.

Видео об автономном отоплении частного дома: