Какая схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией будет оптимальной

В частных домах практически не используются гравитационные отопительные системы – они уже давно морально устарели, а их эффективность оставляет желать лучшего. На замену им пришли системы с принудительной циркуляцией, которые имеют отличные эксплуатационные характеристики и довольно удобны в обращении – и все это при сравнительно простой конструкции. В данной статье речь пойдет о том, как правильно сделать отопление в одноэтажном доме, используя принудительную схему циркуляции теплоносителя.

Виды отопительных систем

Ключевое отличие рассматриваемого типа систем заключается в наличии циркуляционного насоса, который обеспечивает бесперебойное движение теплоносителя в трубопроводе. По сути, именно насос делает водяное отопление одноэтажного дома с принудительной циркуляцией гораздо более удобным по сравнению с гравитационными аналогами.

Существует всего два основных вида систем с принудительной циркуляцией:

1. Однотрубная. Данный вид систем демонстрирует приемлемую эффективность только в домах, имеющих небольшую площадь. Как следует из названия, в однотрубной системе присутствует только один кольцевой контур, по которому и двигается теплоноситель. Нередко подобное отопление является модернизированным вариантом гравитационной системы.
2. Двухтрубная. Системы с двумя контурами достаточно эффективны и отлично подходят для отопления больших домов. Ключевой особенностью двухтрубных систем является наличие двух трубопроводов – подающего и обратного – которые подводятся к каждому радиатору.

Все монтируемые своими руками схемы отопления частного одноэтажного дома имеют свои характерные особенности и характеристики, которые будут рассмотрены несколько позже. Впрочем, есть и общие черты – каждую батарею нужно обязательно оборудовать краном Маевского, позволяющим при необходимости стравливать воздух из трубопровода. Кроме того, любая отопительная система должна комплектоваться спускным краном, который обычно устанавливают в самой нижней точке обратки.

Конструкция отопления с принудительной циркуляцией

Отопительная система, теплоноситель в которой перемещается благодаря воздействию насоса, включает в себя следующие элементы:

• Котел;
• Трубопроводы;
• Циркуляционный насос;
• Отопительные радиаторы;
• Расширительный бачок.

Каждый из этих элементов нужно рассмотреть подробнее еще перед тем, как сделать отопление в одноэтажном частном доме.

Отопительные котлы

Схема принудительного отопления для частного дома не может обойтись без отопительного оборудования, в качестве которого может выступать котел одного из следующих видов:

1. Газовые. Наиболее распространенный вариант. Для установки газовых котлов нужна подведенная магистраль, а процесс установки обходится достаточно дорого. Впрочем, на этом недостатки заканчиваются – работающие на газе котлы обходятся дешевле всех остальных в эксплуатации, и внимания они к себе не требуют.
2. Электрические. Менее распространенный и сравнительно недорогой вид котлов. Самым большим недостатком подобных устройств является стоимость электроэнергии и ее расход – в конечном итоге затраты на отопление оказываются чрезмерно велики.
3. Жидкотопливные. Довольно экономичный вид котлов, но назвать его лидером по данному параметру нельзя. В качестве топлива обычно используется солярка, что, с одной стороны, обходится сравнительно недорого, но с другой стороны – ее придется периодически доливать, поэтому оставить котел без внимания будет невозможно.
4. Твердотопливные. Такие котлы обходятся недорого, да и стоимость твердого топлива (угля, дров и пеллет) сравнительно невелика. Разумеется, для поддержания рабочей температуры придется постоянно закладывать новую порцию топлива – то есть в эксплуатации твердотопливные котлы довольно неудобны.

Чтобы схема отопления частного дома с принудительной циркуляцией была достаточно эффективной, нужно еще на этапе ее проектирования рассчитать необходимую мощность котла. Лучше всего будет обратиться к специалистам, но при большом желании можно выполнить эту работу и самостоятельно – например, воспользовавшись онлайн-калькулятором. Существует и методика, позволяющая рассчитать приблизительное значение мощности, согласно которой, на отопление каждых 10 кв.м. помещения требуется 1 кВт тепловой энергии.

Трубы

Чаще всего для обустройства отопительных трубопроводов используются металлопластиковые трубы. Они имеют массу достоинств, среди которых – отличная способность выдерживать свойственные отоплению температуры, высокая механическая прочность и длительный срок службы. Более традиционным материалом являются трубы из стали, отличающиеся сравнительно небольшой стоимостью, но у них есть серьезный недостаток – подверженность коррозии, из-за которой магистраль довольно быстро придет в неисправное состояние.

Расчет диаметра отопительных труб для систем с принудительной циркуляцией осуществляется при помощи специальных таблиц, которые учитывают массу параметров, в том числе скорость перемещения жидкости. Как правило, для рассматриваемого типа отопительных систем используются достаточно узкие трубы, поскольку необходимости обеспечивать самостоятельное движение теплоносителя нет.

Также при проектировании отопления нужно учесть размеры патрубков отопительного оборудования. При наличии разницы диаметров придется использовать различные фитинги, позволяющие нивелировать этот фактор.

Радиаторы отопления

Существует несколько вариантов радиаторов, подходящих для установки в систему с принудительной циркуляцией. Один из самых популярных вариантов – биметаллические батареи, перечень достоинств которых включает в себя отличные визуальные качества и длительный срок службы. Впрочем, алюминиевые радиаторы практически не уступают биметаллическим, и даже классические чугунные изделия вполне подойдут для создания отопительной системы.

Перед установкой батарей нужно тщательно просчитать их расположение и теплоотдачу. Минимальное расстояние от радиатора до подоконника составляет около 8 см, а от стены радиатор должен быть удален хотя бы на 3 см. Рассчитывая теплоотдачу отопительных приборов, нужно исходить из того, что для прогрева 1 кв.м. требуется 100 Вт тепловой энергии.

Циркуляционный насос

Как однотрубная, так и двухтрубная система отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией не обходится без циркуляционного насоса, за счет которого и происходит движение теплоносителя в системе. Выбирая насос, нужно в первую очередь отталкиваться от его мощности.

Расчет необходимой мощности насоса осуществляется по следующей формуле:

• Q = Qn / 1,163 x Dt,
• Где Q – мощность насоса,
• Qn – количество тепла, требуемое на прогрев дома,
• Dt – разница температур в контурах подачи и обратки.

Циркуляционный насос должен находиться на трубе обратного контура в непосредственной близости от котла. При монтаже нужно обязательно установить байпас на отопление с тремя кранами и фильтр, который предотвратит засорение насоса находящимися в отопительной системе твердыми частицами.

На рынке можно встретить всасывающие насосы, которые предназначены для установки на трубе подачи. Схема подключения котла отопления с принудительной циркуляцией редко включает в себя подобные устройства – они слишком дороги и в подавляющем большинстве ситуаций не оправдывают свой ценник.

Расширительный бачок

Рассматриваемый тип отопительных систем в обязательном порядке должен оборудоваться расширительным баком. Как правило, используются мембранные бачки закрытого типа, которые устанавливаются прямо за котлом на трубе обратки.

Важнейшим параметром расширительного бака является объем, который нужно рассчитать перед тем, как провести отопление в одноэтажном доме. Все дело в физических процессах, происходящих внутри системы с принудительной циркуляцией. Разогретая вода увеличивается в объеме, вследствие чего повышается давление в трубопроводе. Наличие подходящего бака позволяет принять излишки теплоносителя, тем самым нивелируя их воздействие на элементы конструкции.

Объем бака рассчитывается по формуле:

• V = e x C / (1 — Po/Pmax) x k,
• Где e – коэффициент температурного расширения теплоносителя,
• Po – величина давления в пустом баке,
• C – суммарный объем теплоносителя в системе,
• Pmax – максимальное давление в контуре,
• k – коэффициент заполнения бака.

Монтаж отопления с принудительной циркуляцией в одноэтажном доме

Отопление одноэтажного дома своими руками обустраивается по технологии, включающей в себя следующие операции:

• В первую очередь устанавливается отопительный котел;
• К котлу подключается дымоход, выведенный за пределы здания;
• При использовании газового котла необходимо подключиться к магистрали (данную операцию должны выполнять специалисты из газовой службы);
• Вдоль стен на заранее выбранных местах устанавливаются отопительные батареи;
• Все элементы конструкции соединяются трубопроводами;
• В обратную трубу врезается циркуляционный насос и расширительный бачок;
• Трубопроводы подводятся к соответствующим патрубкам котла;
• Собранную систему необходимо обязательно запустить в тестовом режиме, после чего ее можно сдавать в эксплуатацию.

Данная технология является общей для всех видов систем отопления – незначительные отличия имеются только в прокладке труб и монтаже радиаторов.

Монтаж однотрубной системы своими руками

Однотрубная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией обычно оборудуется радиаторами, установленными на байпасах. Простая врезка приборов существенно усложнит эксплуатацию – например, при необходимости провести ремонт придется отключить всю систему. Кроме того, отсутствие байпасов не позволяет регулировать теплоотдачу отдельных радиаторов.

Как правило, монтаж системы отопления в частном доме и трубопровод в такой схеме прокладывается в подпольном пространстве, поэтому радиаторы подключаются нижним способом – то есть, оба выхода байпаса подключаются к нижним патрубкам батарей.

Схема подключения двухтрубной системы отопления частного дома

В одноэтажном доме двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией прокладывается горизонтально – необходимости в вертикальных стояках нет. Прокладка труб осуществляется вдоль стен, а батареи подключаются диагонально. Впрочем, бывают и исключения из этого правила – например, если труба подводки располагается на стене, а обратка находится под полом, то радиаторы будет гораздо целесообразнее подключать снизу.

Заключение

Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя довольно проста, но отличается высокой эффективностью и надежностью. Грамотный и взвешенный подход к каждому этапу обустройства отопления позволит создать качественную систему, способную прослужить не один десяток лет.

Делаем отопление одноэтажного дома своими руками: актуальность печного теплоснабжения, обзор схем, выбор котла и комплектующих

На первый взгляд организация системы теплоснабжения одноэтажного дома не должна представлять больших трудностей. Поэтому ему уделяется мало внимания. Но если подойти к решению этого вопроса без должного профессионализма – в будущем возможны проблемы. Поэтому необходимо выбрать, какая система отопления одноэтажного частного дома своими руками, схемы и комплектующие будут оптимальны в конкретном случае.

Особенности организации отопления одноэтажного дома

Уже на первом этапе владелец здания может столкнуться с некоторыми проблемами. Первая из них – выбор оптимальной схемы теплоснабжения. Чаще всего организовывается водяное отопление в одноэтажном частном доме. Но возможны и другие варианты поддержания оптимальной температуры в помещениях.

Отчего зависит выбор того или иного источника нагрева воздуха? Прежде всего — от доступности энергоносителя. Профессиональный проект одноэтажного дома с печным отоплением должен учитывать не только правильную печь, но и равномерное распределение тепла по всему зданию, а также место хранения дров или угля.

Владелец недвижимости, перед тем как делать отопление одноэтажного дома своими руками, должен решить такие вопросы:

1. Выбрать источник тепловой энергии – печь, камин, водяное или электрическое отопление.
2. В случае водяного подобрать оптимальную схему разводки трубопроводов.
3. Рассчитать мощность и тепловую нагрузку на систему. Без этого отопление в одноэтажном частном доме своими руками будет малоэффективным. Возможно превышение затрат на энергоноситель или недостаточно высокая температура в здании.

Сложность выбора зачастую заключается в небольшом бюджете. Но даже при этом схема водяного отопления одноэтажного дома должна отвечать современным требованиям и нормам.

Перед установкой системы рекомендуется выполнить утепление здания. Тогда одноэтажный дом с печным отоплением будет иметь минимальные тепловые потери, что скажется на уменьшении затрат.

Печное отопление одноэтажного дома

Несмотря на возможность монтажа полноценного водяного отопления в одноэтажном частном доме в некоторых случаях выбор останавливается на печном. При правильной организации оно будет выполнять все свои функции. Но для этого необходимо продумать все элементы системы.

Первоочередной задачей владельца является решение вопроса – будет ли поверхность печи единственным источником тепла. Этот вариант примелем только в том случае, если дом имеет небольшую площадь до 60 м². В таком случае выбираются проекты одноэтажного дома с печным отоплением, где заложена кирпичная конструкция. При правильной схеме укладки воздух в помещении будет нагреваться от поверхности печи, которая имеет довольно большую площадь. Дополнительно обустраивается сложная система дымовых каналов для получения тепла от них.

Пример кирпичной печи

Если же этих мер будет недостаточно – можно в топке печи установить теплообменник. Таким образом, организовывается двухтрубная или однотрубная система отопления одноэтажного дома, где основным источником нагрева теплоносителя является печь.

При выборе такой схемы можно столкнуться со следующими сложностями:

• Неправильно рассчитанная тепловая мощность печи, объем и расположение теплообменника. В итоге вода в трубах будет либо перегреваться, либо иметь недостаточную температуру;
• Большой объем печи. Учитывая, что в данном случае схема разводки отопления одноэтажного дома будет занимать немного места, но при этом печь существенно сократит жилую площадь здания;
• Низкий КПД системы.

Укладка печи с водяным теплообменником

Установка в одноэтажном доме печного отопления в большинстве случаев выполняется только при наличии уже готовой конструкции. Это влечет за собой снижение затрат — не нужно приобретать уже готовую печь. Если же ее нет – предпочитают не делать одноэтажный дом с отоплением от печи. Намного эффективнее использовать современные котлы – твердотопливные, газовые или электрические.

В проекте одноэтажного дома с печным теплоснабжением диаметр дымохода должен быть не менее 100 мм. Это связано с большим количеством угарных газов. В противном случае тяга будет низкая, что отразится на процессе горения.

Выбор схемы водяного отопления дома

Установка водяного отопления считается одним из оптимальных способов поддержания комфортной температуры в доме. При этом у владельца есть выбор — двухтрубная система отопления одноэтажного дома или однотрубный аналог. Также нужно учитывать и другие нюансы организации этого типа теплоснабжения.

Сначала необходимо определиться – будет ли это схема отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией или и с принудительной. В первом случае движение теплоносителя осуществляется за счет его температурного расширения. Такой способ актуален только для небольших схем отопления. Если же общая площадь дома превышает 60 м² — рекомендуется установка циркуляционного насоса.

Насосный узел отопления

В таком случае не возникнут проблемы, которые имеет водяное отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией:

• Неравномерное распределение тепла по радиаторам и батареям;
• Обязательная установка труб больших диаметров (40 мм) для уменьшения потерь за счет трения воды о внутреннюю поверхность магистрали;
• Инертность системы. Большое время нагрева, обусловленное медленным повышением температуры теплоносителя.

Однако схема отопления одноэтажного частного дома с насосом также имеет один недостаток – зависимость от электроснабжения. Но в этом случае при правильной обвязке насоса можно легко сделать схему отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией.

Если же необходима постоянная работа насоса – можно в систему добавить блок бесперебойного питания.

Для водяного отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией лучше всего выбрать стальные трубы диаметром от 36 до 40 мм. Увы, но на рынке сложно найти пластиковые аналоги с такими же размерами.

Однотрубная разводка отопления в одноэтажном доме

Это один из самых экономных способов теплоснабжения. Преимущество однотрубной системы отопления одноэтажного дома заключается в установке только одной линии магистрали, к которой последовательно подключаются радиаторы и батареи.

При этом нужно учитывать особенности этой схемы разводки. Она реализуется в домах с небольшой площадью. Если общая протяженность магистрали превышает 30м, то устанавливать однотрубную систему отопления одноэтажного здания не рекомендуется. Теплоноситель будет остывать, доходя до последних радиаторов в цепочке. Чуть большей максимальной протяженностью обладают схемы с циркуляционным насосом – до 50 м.

Байпас в обвязке радиатора

Что нужно учитывать во время проектирования однотрубного отопления в одноэтажном частном доме своими руками?

• Возможность прокладки труб в труднодоступных местах;
• Для гравитационной системы обязательно необходимо соблюдать уклон магистралей. Он должен составлять 3-4 мм на 1 м.п. трубопроводов;
• Минимальное количество поворотных и разделительных узлов. Это снизит гидравлическое сопротивление при движении теплоносителя.

При установке радиаторов отопления одноэтажного дома своими руками необходимо сделать байпасы.

Кроме этих факторов следует правильно расположить котел относительно других отопительных приборов. Он должен находиться в самой низкой точке системы.

Общая протяженность разгонного стояка от котла должна быть не менее 2-х метров. Этот компонент необходим только для схем теплоснабжения одноэтажного дома с естественной циркуляцией.

Двухтрубная схема теплоснабжения дома

Практически все схемы отопления одноэтажного дома с двухконтурным котлом реализовываются на основе двухтрубной системы. Она отличается от вышеописанной наличием второй магистрали, по которой течет остывший теплоноситель. Подключается к обратному патрубку котла для повторного нагрева воды.

В этой схеме водяного отопления одноэтажного дома подключение радиаторов происходит параллельно. Т.е. от подающей магистрали к каждому прибору отводится соединительный патрубок. Подобная система характеризуется такими особенностями эксплуатации и проектирования:

• Увеличение количества расходных материалов для монтажа обратного трубопровода;
• Равномерное тепловое распределение по всем радиаторам;
• Возможность ремонта или замены батареи без отключения всей системы;
• При правильном расчете схемы отопления одноэтажного дома с двухконтурным котлом можно увеличить протяженность системы, установив новые трубы и радиаторы. Но при этом мощность котла должна обеспечить должный уровень нагрева теплоносителя.

Для двухтрубной системы отопления одноэтажного дома обязательно выполняется расчет основных параметров – диаметра труб, гидравлического и теплового распределения. Без этого система может работать недостаточно эффективно.

Для гравитационной и закрытой схем отопления необходим монтаж расширительного бака. Он отличается местом установки и конструкцией в зависимости от вида водяного теплоснабжения в одноэтажном частном доме.

Выбираем котел отопления для одноэтажного дома

Следующим важным этапом планирования схем разводки отопления одноэтажного дома является подбор котла. Он должен обеспечить нагрев воды в трубах и при этом иметь высокий показатель КПД.

Если одноэтажный дом не будет с печным отоплением – необходимо выбрать оптимальный тип котла. В настоящее время производители предлагают несколько видов этого оборудования, отличающихся используемым энергоносителем, комплектацией и функциональностью. Рассмотрим основные критерии выбора котла для правильной организации отопления в одноэтажном частном доме своими руками:

• Тип используемого топлива – газ, уголь, дрова, дизельное топливо, пеллеты. Это зависит от доступности и стоимости каждого вида энергоносителя;
• Комплектация. Наиболее рациональными считаются схемы теплоснабжения одноэтажного дома с двухконтурным котлом. Он включает в себя не только расширительный бак и циркуляционный насос, но и обеспечивает горячее водоснабжение. Однако стоимость такого оборудования значительно выше, чем у простых твердотопливных котлов;
• Тип монтажа – настенный или напольный. Газовые котлы относительно небольшой мощности (до 30 кВт) можно установить на стену. Все твердотопливные модели поставляются только в напольном варианте.

Немаловажным фактором является стоимость оборудования. Следует учитывать, что в схеме отопления одноэтажного частного дома необходим насос, если его нет в комплектации котла.

Модель	Тип котла	Мощность, кВт	Стоимость, руб.
BAXI MAIN 5 14F	Газовый настенный	14	36480
NOVELLA AVTONOM 24 RAG	Газовый напольный	24	75940
PROTHERM 30 NL	Твердое+жидкое топливо	30	48290
WIRBEL GS 04	Твердое топливо	24	84520
РусНИТ 224	Электрический	24	26740

На практике для организации теплоснабжения одноэтажного дома своими руками могут использоваться как газовые, так и твердотопливные модели котлов. Все зависит от доступности энергоносителя.

Для твердотопливных котлов необходимо отдельное помещение с принудительной циркуляцией. В нем нельзя хранить горючие материалы, в том числе и топливо.

Трубы, расширительный бак и комплектующие системы отопления

Кроме котлов в любой схеме водяного теплоснабжения одноэтажного дома должны присутствовать и другие обязательные компоненты. К ним относят трубы, радиаторы, группы безопасности расширительные баки.

Выбор элементов напрямую зависит от схемы разводки труб, метода движения теплоносителя (гравитационный или принудительный), а также бюджета организации теплоснабжения. Рассмотрим минимальную комплектацию системы для схем отопления одноэтажного частного дома с насосом и двухтрубной разводкой труб:

• Трубы. Для принудительной циркуляции можно использовать полипропиленовые модели диаметров от 16 до 24 мм. В гравитационной системе это показатель должен быть не менее 369 мм. Поэтому для нее оптимальным вариантом будут стальные трубопроводы;
• Расширительный бак. Для водяного отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией это обычная емкость с двумя патрубками подключения. Она устанавливается в самой высокой части схемы. В закрытых системах применяют мембранные расширительные баки, монтируемые на обратной трубе перед циркуляционным насосом;
• Группа безопасности – выбор и монтаж воздухоотводчика и спускного клапана. Обязательные компоненты для закрытого теплоснабжения, в котором давление не равно атмосферному.

Помимо этих элементов в схеме могут предусматриваться и другие. В частности – запорная арматура. Она необходима для ограничения поступления теплоносителя на определенных участках системы. Для оптимизации нагрева радиаторов монтируются терморегуляторы. В обязательном порядке в обвязке батарей следует установить краны Маевского. Они предназначены для своевременного удаления воздуха из отопительной системы.

Если же все вышеописанные варианты являются неприемлемыми – можно рассмотреть возможность установки пленочного электрического отопления или конвекторов. Они актуальны для одноэтажных домов с непостоянным проживанием. Несмотря на большие затраты на обслуживание (стоимость электроэнергии), электрическое отопление характеризуется низкой инертностью и независимостью от первоначальной температуры в помещении.

В видеоролике показана схема организации однотрубного отопления одноэтажного дома: