Разновидности схем отопления частного дома

При обустройстве частного дома рано или поздно возникает вопрос выбора схемы системы отопления. На сегодняшний день их существует предостаточно, что неопытный человек может запутаться и выбрать не то, что ему нужно. Монтажники же зачастую рекомендуют то, что выгодно ставить им. Но так как вы попали на эту страницу, с выбором системы в доме все будет куда проще. Сначала мы поделимся основными разновидностями, а в самом конце поделимся своим мнением и выборе схемы отопления дома.

Главный принцип работы отопления

Любой вид отопительной системы является замкнутым. В простом варианте любая схема разводки может быть рассмотрена как кольцо, состоящее из труб. В нем циркулирует горячая жидкость от нагревательного котла в приборы отопления, находясь в них какое-то время. Теплоноситель отдаёт при циркуляции тепловую энергию, и вновь направляется внутрь котла для нагрева. Цикл периодически повторяется.

Любая схема отопления включает в себя:

• Нагревательный котёл
• Соединительные системные трубы
• Радиаторы или аналогичные приборы отопления
• Арматуру
• Расширительный бак
• Циркуляционный насос

Базовые виды схем отопления

Все виды схем можно разделить на 4 подтипа: открытые и закрытые, насосные и самотечные.

В самотечной системе частного дома (система с естественной циркуляцией) движение теплоносителя происходит путём естественной циркуляции. Путем соблюдения простых законов физики система монтируется так, что не требует наличия дополнительного насоса. Хорошо подходит для небольших одноэтажных домов

В принудительной схеме водяного отопления частного дома жидкости происходит вследствие действия циркуляционного насоса. При использовании такой системы трубы можно монтировать в стены, в пол, проводить по потолку, прятать их от человеческих глаз. При правильном подборе насоса водяное отопление будет работать успешно. Такие схемы разводки отлично подходят для двухэтажных домов.

Открытая система от закрытой отличаются расширительным баком. В закрытой системе используется мембранный бак. Он позволяет поддерживать в системе нужное давление и компенсирует расширение теплоносителя.

Теперь давайте разберем каждую схему поподробнее.

Самотечная система обогревания, достоинства и недостатки

В этом виде системы отопления частного дома горячая вода, подогретая внутри котла (обычно твердотопливного), движется наверх, после чего оказывается в отопительных батареях. От них тепло идет в помещение и снова направляется в обратный трубопровод. Из него уже попадает в нагревательный котёл. Постоянное движение нагретой воды обеспечивается необходимым наклоном подающего(прямого) трубопровода и обратки, а так же применением труб различного диаметра. Для подачи от котла используются трубы меньшего диаметра, а для обратки, трубопровода, в котором вода направляется в котёл, большего.

Самотечная схема разводки системы водяного отопления частного дома обладает специфическим устройством в виде открытого, соединённого с внешним пространством, расширительного бака, смонтированного вверху трубопровода. Бак предназначается для забора части воды при её нагреве, поскольку этот процесс сопровождается увеличением объема теплоносителя. Расширительный бак, заполненный водой, создаёт гидравлическое давление в системе отопления, нужное для движения жидкости.

При остывании воды её объем уменьшается. Часть жидкости из открытого бака снова поступает в систему трубопровода. При этом обеспечивается необходимая непрерывность циркуляции потока воды.

Самотечная система отопления имеет следующие преимущества:

• Равномерность распределения тепловой энергии
• Устойчивое действие
• Автономность от электросетей

У самотечной системы отопления есть и недостатки:

• Сложный монтаж. Требуется соблюдение угла уклона трубопроводов
• Значительная протяженность труб
• Потребность применения разнокалиберных труб
• Инерционная система. Она снижает степень управления отопительным процессом
• Потребность нагрева воды до относительно высокой температуры, что ограничивает использование полипропиленовых материалов для труб
• Значительный объем трубопровода
• Невозможность подключить «тёплые полы»

Схема отопления с насосом

В частных жилых домах нередко используется отопительная схема с принудительным движением воды. Обеспечивается это воздействием циркуляционного насоса, подключаемым к электросети. В данной системе разводки отопления возможно использование любых материалов для труб, например, полипропиленовых. Также применимы разные способы монтажа отопительных приборов.

Отопительные схемы разводки с принудительным движением воды оборудованы закрытым расширительным баком мембранного типа. Он может быть смонтирован в любой части системы, но чаще монтируется вблизи котла. Соответственно, отопительные системы с принудительным движением теплоносителя часто называют закрытыми.

Однотрубная схема отопления

Как правило, эта схема разводки системы применяется в частных одноэтажных домах и отличается лёгким монтажом, малыми трудозатратами и невысокой стоимостью. Радиаторы подключаются к трубе отопления последовательно. Отвод отработанного теплоносителя не предусмотрен. Такая схема водяного отопления имеет немало недостатков при обогреве частного дома:

• потере тепловой энергии – каждый следующий отопительный прибор будет нагреваться меньше предыдущего;
• невозможности регулировать интенсивность нагрева в одном помещении без аналогичных последствий для остальных. Снижая температуру в одном из радиаторов, произойдёт неизбежное охлаждение всех последующих батарей отопления;
• необходимости дополнительно оборудовать отопительную систему насосом для поддержания в ней рабочего давления.

Имеются технологические приёмы, с помощью них можно частично избавиться от перечисленных проблем. Улучшить работу однотрубной схемы разводки можно с помощью специального оборудования: термостатических клапанов, радиаторных регуляторов, воздухоотводов, балансировочных вентилей. Их применение несколько повысит стоимость монтажа, но зато позволит понижать или понижать температуру в одном из радиаторов без нежелательных изменений температуры в остальных отопительных приборах.

Двухтрубная схема отопления

Такая система водяного обогрева широко используется в домах любой этажности. Её особенностью является подача воды к радиатору по одной трубе, а отвод – по другой. Происходит не последовательное, а параллельное подключение теплообменников к системе отопления.

• к каждому радиатору подаётся теплоноситель с одинаковой температурой;
• появляется возможность установки терморегулятора на радиаторы для настройки нужного температурного режима в каждом отдельном помещении;
• отключение или неисправность одной из батарей никак не скажется на работе остальных.

Система имеет ряд недостатков. Для её устройства требуется большое количество труб и соединительных элементов, что приводит к повышению степени сложности монтажных работ и к более высокой стоимости всей водяной отопительной системы.

Схема отопления теплыми полами

Теплый пол обеспечивает горизонтальное тепловое излучение, поддерживая более высокую температуру на уровне ног и её снижение до комфортного уровня на большей высоте. В районах с теплым климатом схема может использоваться в качестве единственного источника тепла. В северных широтах её необходимо сочетать с монтажом радиаторной отопительной системы.

Конструктивно система теплого пола представляет собой сеть трубопроводов. Нагрев может производиться от любых источников тепла.

Преимущества системы:

• равномерное распределение тепла по всему объёму помещения;
• улучшение эстетического вида помещения из-за отсутствия труб и радиаторов.

Самотечная система «Паук»

Вертикальная отопительная схема разводки частного дома с верхним разливом без использования циркуляционного насоса получила название «Паук». Основным достоинством является полная автономность от газа или электричества, что особенно востребовано в сельской местности или в дачных поселках. В схеме перемещение теплоносителя происходит за счет разности температур на входе и выходе нагревательного устройства. При условии отсутствия газа и электричества лучше всего использовать твердотопливный котел.

Принцип работы «Паука» основан на законах физики – горячая вода устремляется вверх, вытесняя вниз холодную. В результате нагрева вода поднимается от котла по стояку к радиатору, отдает ему часть своей тепловой энергии и перемещается к следующему до тех пор, пока не вернется обратно в котел. Функционирование системы зависит от точного подбора труб и соблюдения уклонов. Забор воды должен осуществляться выше уровня теплообменников. Котел должен быть расположен ниже. Главным недостатком схемы можно считать достаточно сложные монтажные работы.

Схема «Ленинградка»

«Ленинградка» – одна из самых простых, но тем не мене достаточно эффективных и экономичных отопительных схем разводки частного дома. Она похожа на однотрубную схему, то есть теплоноситель последовательно проходит по всем радиаторам помещения, постепенно теряя температуру нагрева. Магистральная труба размещается вдоль пола и закольцовывает контур от нагревательного устройства. Применять «Ленинградку» лучше всего в одноэтажных домах, чтобы все батареи находились на одном уровне. В этом случае система может работать при естественной циркуляции, но при её монтаже в двухэтажных домах необходимо применять принудительную подачу теплоносителя.

Достоинствами этой схемы являются:

• экономный расход материалов;
• легкий монтаж;
• длительная надёжная эксплуатация;
• возможность спрятать магистральную трубу под напольным покрытием для улучшения эстетичности интерьера.

Ленинградка» не лишена существенных недостатков:

• невозможность поддерживать одинаковый температурный режим во всех помещениях;
• горизонтальная разводка не позволяет подключать теплый пол или полотенцесушители;
• большая площадь помещения требует применение циркуляционного насоса для обеспечения рабочего давления в системе.

Лучевая схема отопления

Лучевая схема разводки водяного отопления является новомодной. При ее использовании горячая вода равномерно распределяется по помещению через коллектор. Степень нагрева жилища регулируется путём изменения нагрева воды и скорости её движения по трубам.

Является усовершенствованной версией двухтрубной схемы. Для распределения теплоносителя используется такой же коллектор, что и в теплом поле.

К основным плюсам лучевой схемы разводки можно отнести:

• Бесстыковость. Внутри стяжки отсутствуют стыки. Вероятность протечки снижается в разы
• Возможность отключать каждый прибор по отдельности на коллекторе не во вред всей системе

Единственный недостаток – это цена. За счет использования коллектора и дополнительного количества труб, увеличиваяется и цена системы.

На какой схеме остановить свой выбор?

Давайте решим сразу по поводу однотрубных и самотечных систем. Если вы живете в современном мегаполисе или в близи него, если у вас все в порядке с энергоносителями (со светом в первую очередь), если нет нужды сильно экономить, то эти схемы не рассматривайте.

Появились они во времена, когда с электричеством было плохо, а так же отсутствовали различные виды труб. Приходилось использовать металл. Сейчас все поменялось и эти системы себя изжили.

Самотечные схемы можно реализовывать в отдаленных от цивилизации домах. Например, на вашей даче.

Если захотите использовать радиаторную систему в частном доме, то лучшим выбором будут двухтрубная тупиковая схема отопления или лучевая. Обе системы по работе практически идентичны. Отличаются только реализацией.

Перед использованием водяного теплого пола следует сделать расчет теплопотерь дома. Они помогут понять, хватит ли его в качестве основного отопления или придется использовать еще и радиаторы.

Система отопления частного дома — примеры устройства

Любой частный дом должен обеспечивать жильцов максимальной степенью комфорта, а представить хорошие условия проживания в доме без системы отопления невозможно. Система отопления частного дома является одним из основных элементов, необходимых для нормальной жизнедеятельности.

В системе отопления обязательно должен быть теплоноситель, который обеспечивает распределение тепла по всем помещениям. Отсутствие теплоносителя обычно приводит к тому, что дом обогревается частично и очень слабо. В большинстве современных отопительных систем теплоносителем является обычная дистиллированная вода.

Установку системы отопления лучше всего поручить профессионалам, которые, во-первых, смогут выбрать и рассчитать подходящую для конкретной ситуации конструкцию, а во-вторых, смонтируют ее с соблюдением всех норм и правил. Тем не менее, многие домовладельцы занимаются выбором и установкой отопительной системы самостоятельно, поскольку этот процесс зачастую не является затруднительным: достаточно выполнять необходимые условия и соблюдать требования, предъявляемые к системе (подробнее: «Установка отопления в частном доме — схема устройства на примерах»).

Конструкция системы отопления частного дома

Как правило, главным элементом любой системы отопления является котел, в котором осуществляется нагрев теплоносителя. Теплоноситель, в свою очередь, разносит тепло по всему дому, и тогда становится понятно, почему жидкость справляется с этой работой как нельзя лучше. Большая часть систем отопления работает именно с водой (прочитайте: «Выбираем жидкость для отопительных систем дома»).

Для работы с жидкостью необходимы герметично закрытые контуры, поэтому такие отопительные системы обычно являются замкнутыми: вода осуществляет движение по кольцевой траектории, и доливать ее нужно редко.

Чаще всего в частных домах используется двухтрубная система отопления, схему которой можно увидеть на фото (детальнее: «Двухтрубная система отопления частного дома, делаем своими руками»). Эта простая система отопления частного дома предусматривает наличие двух контуров, один из которых обеспечивает подачу теплоносителя в отопительные приборы, а второй является отводящим каналом, позволяющим остывшей жидкости вернуться обратно в котел для дальнейшего нагрева. Зачастую для такой системы применяется параллельное расположение радиаторов, что позволяет прогревать все помещения равномерно, а значит, и увеличивать эффективность отопления.

Большое влияние на эффективность также оказывает дистанция между подающим и обратным контурами: минимально допустимым расстоянием считается высота от пола до подоконника.

К тому же, если использовать твердотопливный котел в качестве источника тепла для двухтрубной системы отопления, то топлива для него потребуется меньше, чем ушло бы на прогрев аналогичной по параметрам печки.

Двухтрубная система отопления имеет несколько разновидностей. Самой популярной является система, в которой теплоноситель перемещается естественным путем. В таком случае отопление дома осуществляется без привлечения дополнительных устройств – циркуляционных насосов. Такая конструкция приобрела известность за свою автономность, поскольку для питания циркуляционных насосов необходимо электричество, а перебои с ним во многих регионах являются привычным явлением, поэтому смешанная система отопления частного дома не может полноценно работать.

Для качественного функционирования системы необходимо соблюдать правила ее установки и следить за наличием топлива. Важное условие, которое необходимо выполнять при монтаже двухтрубной системы отопления частного дома – наличие максимальной разницы в высотах установки выходного патрубка системы и ее высшей точкой. То есть, котел лучше всего установить в подвале или в самой нижней точке первого этажа. Кроме того, необходимо обязательно создать постоянный уклон обратного трубопровода, чтобы жидкость могла перемещаться по системе самостоятельно.

В число обязательных элементов двухтрубной системы отопления входит и расширительный бак, который позволяет создать в системе максимально возможное давление, необходимое для качественной работы всей конструкции.

Бак работает по гравитационному принципу, а располагать его нужно как можно выше: чердачное помещение будет идеальным вариантом. Именно высота, на которой расположен бачок, является главным фактором, влияющим на его работу. Устанавливать слишком маленький бак не рекомендуется, поскольку он не сможет принять излишки теплоносителя в случае его чрезмерного расширения вследствие нагрева.

Система, в которой бак позволяет удалять излишки жидкости, называется открытой. Существует и закрытая схема, в которой бак полностью герметичен и соединен только с контуром трубопровода. Обычный расширительный бачок для таких систем не подходит, поэтому в них используется компенсационный бак, представляющий собой небольшую емкость, внутри которой установлена мембрана, разделяющая конструкцию на две части.

Свободная часть бачка заполняется теплоносителем, а регулировка давления в системе осуществляется за счет прогиба мембраны, поскольку вторая полость бачка заполнена воздухом или газом.

Трубы для системы отопления

Долгое время отопительные системы для частных домов строились из стальных труб.

Они обладают рядом минусов:

• неудобный и трудоемкий монтаж;
• плохие эстетические качества;
• низкие эксплуатационные показатели;
• подверженность разрушающему воздействию теплоносителя.

На сегодняшний день эта проблема решается при помощи металлопластиковых труб, которые по многим параметрам превосходят своих стальных предшественником. Металлопластиковые трубы гораздо гибче и тоньше, что значительно упрощает монтаж и позволяет без особых проблем резать их ножницами по металлу или ножовкой, без применения сложных приборов.

Внешняя поверхность этих труб изготавливается из термоустойчивого пластика, а внутренняя часть создается из алюминия. Кроме самих труб, которые выпускаются в самых разных модификациях, на рынке представлены и сопутствующие элементы: уголки, краны, соединения и пр. Все эти детали направлены на упрощение монтажа и эксплуатации. Читайте также: «Какая разводка отопления в частном доме лучше – виды схем, труб для системы».

При выборе металлопластиковых труб важно обратить внимание на их маркировку. Для отопительных систем предназначены трубы, имеющие подпись «PE-RT-AL-PE-RT».

Грамотное выполнение работ по установке предусматривает наличие всех необходимых комплектующих. В качестве крепежных элементов рекомендуется использовать пресс-фитинги, которые поддерживают трубы в хорошем состоянии.

Устройство элементов отопительной системы

Чтобы создавать эффективные системы отопления частного дома, необходимо выполнять ряд требований. При создании любой отопительной системы первым и самым главным требованием является наличие подробной схемы возводимой конструкции (детальнее: «Отопительная система в доме — что нужно знать»).

Постройка двухтрубной системы отопления с жидким теплоносителем предполагает указание следующих элементов в плане:

• расположение котла с учетом его габаритов и всех расстояний;
• длина трубопровода и расположение изгибов;
• размещение отопительных приборов;
• местонахождение всех дополнительных элементов.

Когда план готов, можно приступать к расчетам тепловой мощности, необходимой для обогрева здания. В первую очередь рассчитывается мощность котла. Если не вдаваться в подробности, а использовать самую распространенную формулу, то для отопления 1 квадратного метра помещения необходим 1 кВт энергии. Умножив полученную сумму на коэффициент 1,5, можно получить необходимую мощность котла.

При установке самодельного котла такая формула не подходит, поэтому зачастую в такой ситуации подсчеты выполняются весьма условно. Для более точных расчетов можно рассчитать количество теплоносителя, которое может вместить котел. В данном случае будет использоваться следующая формула: объем помещения, требующего обогрева, необходимо поделить на 1000, и полученное число будет отображать необходимый объем теплоносителя.

Лучше всего устанавливать котел в отдельном помещении, что делается в целях безопасности. Если котел уже приобретен, но выбранное место установки вызывает сомнения, то стоит проконсультироваться у специалистов, которые точно смогут сказать, соответствует ли выбранное местоположение данному котлу.

Технологические аспекты установки системы отопления

Устройство системы отопления в частном доме предполагает соблюдение некоторых правил, что продлит срок службы конструкции и улучшит ее производительность (прочитайте также: «Какое отопление лучше в частном доме — рассмотрим возможные варианты и способы»).

Среди основных аспектов можно выделить следующие:

1. Монтируя трубопровод, необходимо для основной линии брать трубы, имеющие вдвое больший диаметр, чем у тех, которые использованы для подводки к отопительным приборам. Магистральные трубы стоит укреплять кольцами, чтобы ликвидировать возможные провисания.
2. Стояк, находящийся между котлом и расширительным бачком, лучше всего сделать из стальной трубы. Даже при отсутствии бака несколько первых метров трубопровода стоит выполнить из стали. Если установленный бак относится к мембранным, то отводка к нему может быть выполнена при помощи труб уменьшенного диаметра.
3. Нежелательно использовать металлопластиковые трубы в одном помещении с котлом, поскольку его рабочая температура достаточно высока и может повредить пластиковую поверхность труб.
4. Многие специалисты рекомендуют дублировать все отопительные контуры, чтобы в случае необходимости ремонта дом продолжал отапливаться. Установка дополнительного контура обойдется дорого, но использовать ее постоянно не нужно, т.е. такая конструкция позволит избежать проблем при устранении неполадок в одном из контуров.
5. На всех отопительных приборах и на магистрали каждого контура должны быть установлены краны для стравливания излишков воздуха, поскольку его большое скопление в системе может привести к неисправностям.
6. При установке радиаторов в систему отопления с естественной циркуляцией необходимо позаботиться о соблюдении постоянного уклона, чтобы теплоноситель мог продолжать движение.
7. Используя самодельный отопительный котел, патрубок прямого трубопровода должен находиться как можно выше, чтобы в экстренных случаях не возникали опасные гидроудары. Кроме того, котел должен быть установлен с небольшим уклоном в сторону обратки.

Правила эксплуатации отопительной системы

Когда работы по установке системы отопления будут закончены, ее можно заполнять теплоносителем. Перед заполнением системы жидкостью необходимо убедиться в том, что все воздушные краны открыты. После полного заполнения системы теплоносителем необходимо запустить отопительный котел, но при этом нужно следить за тем, чтобы количество топлива в нем было минимальным: в таком случае появляется возможность протестировать все участки системы на равномерный прогрев.

Если при проверке системы будут обнаружены слишком горячие или холодные участки, нужно открыть радиаторный клапан и спускать теплоноситель до того момента, пока он не станет горячим.

Если при растопке в котле появляются странные звуки, то это верный признак того, что где-то появилась проблема. Допустимый максимум подозрительных выделений – небольшое количество протекающего теплоносителя в местах резьбовых соединений. Когда система будет запущена несколько раз, протекание из резьб исчезнет, и тогда можно будет использовать всю мощность котла.

Правильный выбор системы отопления – занятие довольно непростое, но если соблюдать приведенные советы и рекомендации, то никаких проблем в дальнейшем не возникнет. Для лучшего понимания стоит взглянуть на примеры систем отопления частного дома, показанные на фото. Выбирая котел, необходимо тщательно рассчитать необходимую мощность, чтобы при эксплуатации теплоноситель не перегревался, поскольку это всегда приводит к неполадкам отопительной системы – а это напрямую сказывается на домашнем комфорте.

Слишком низкая мощность котла приведет к тому, что температуру обратки будет ниже 40 градусов, то есть будет недостаточно высокой для обогрева всего здания. Правильный монтаж всей конструкции подразумевает отсутствие посторонних звуков, а сальдо температур теплоносителя в трубах подачи и обратки не должно превышать 40 градусов.