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.

Типовые схемы систем отопления и способы подключения радиаторов

Системами отопления являются искусственно созданные инженерные сети различных сооружений, основными функциями которых является обогрев зданий в зимнее и переходное время года, компенсация всех теплопотерь строительных конструкций, а также поддержание параметров воздуха на комфортном уровне.

Разновидности разводки отопления

В зависимости от способа подвода теплоносителя к радиаторам распространение получили следующие схемы систем обогрева зданий и сооружений:

Данные способы отопления принципиально различаются друг от друга, и каждый обладает как положительными свойствами, так и отрицательными.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Двухтрубная схема отопительных систем

В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.

Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.

Двухтрубная классическая разводка

Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.

В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.

Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

Веерная (лучевая)

Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

Веерная или лучевая система отопления.

В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

Обратите внимание! При веерной разводке трубопроводов в пределах одного этажа монтаж осуществляется цельными (не имеющими разрывов и разветвлений) отрезками труб. При использовании полимерных многослойных или медных труб все трубопроводы могут быть залиты в бетонную стяжку, тем самым снижается вероятность разрыва или подтекания в местах состыковки элементов сети.

Разновидности подключения радиаторов

Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

• Боковое (стандартное) подключение;
• Диагональное подключение;
• Нижнее (седельное) подключение.

Боковое подключение

Боковое подключение радиатора.

Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

Диагональное подключение

Диагональное подключение радиатора.

Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

Нижнее подключение

Нижнее подключение с торцов радиатора

Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

Нижнее подключение радиатора.

В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.