Отопление загородного дома своими руками

Монтаж и настройка системы отопления всегда позиционируются, как довольно сложная работа, требующая специальных знаний и навыков. Однако это не совсем так. Используя современные материалы и фурнитуру смонтировать индивидуальную систему отопления загородного дома можно своими руками без особых проблем.

Содержание

Принципиальная схема системы отопления

Индивидуальная система отопления загородного дома состоит из котла, циркуляционного насоса, расширительного бака, радиаторов отопления и труб, соединяющих все эти элементы. В качестве теплоносителя используется вода, если система отопления работает весь отопительный сезон (загородный дом постоянного проживания), или антифриз, если систему отопления отключают на длительные сроки во время отопительного сезона (загородный дом или дача периодического проживания).

Принцип работы индивидуальной системы отопления следующий. Котел нагревает теплоноситель и под действием циркуляционного насоса теплоноситель движется по трубам и приборам отопления. При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, расширительный бак компенсирует это, предохраняя систему отопления от избыточного давления и возможных разрывов труб.

Выбор схемы системы отопления

Схемы системы отопления — это способы прокладки труб отопления и подключения к ним радиаторов отопления. От вида схемы системы отопления зависит настройка (балансировка) системы отопления, расход и прокладка труб отопления.

Различают три принципиальных схемы системы отопления: однотрубная (ленинградка), двухтрубная и лучевая.

Однотрубная схема системы отопления (рис.2.) представляет собой одну трубу к которой подключены радиаторы отопления. Трубу прокладывают по периметру дома и соединяют с котлом отопления. В данной схеме расход труб минимальный. Недостатком является то, что каждый последующий радиатор отопления будет греть хуже предыдущего, и равномерно перераспределить тепло между ними очень сложно.

Двухтрубная система отопления (рис.3.) представляет собой систему из двух труб одна подача вторая обратка. Радиаторы отопления подключаются к подаче и обратке. Получается, что радиаторы подключены параллельно и распределение тепла по ним происходит равномерно. Данная схема проста в регулировке, поэтому применяется чаще всего.

Лучевая схема (рис.4.) отличается от двухтрубной независимым подключением радиаторов отопления. Для этой цели применяются распределительные коллекторы. В данном случае становится возможным индивидуальная настройка каждого отопительного прибора, что положительно сказывается на экономии на отоплении. По этой схему подключается водяной теплый пол. Недостатком является большой расход труб отопления.

Трубы для системы отопления

В индивидуальной системе отопления загородного дома температура теплоносителя не превышает 90 градусов, поэтому могут применяться все виды труб. Однако чаще всего отдают предпочтение полипропиленовым трубам. Вот почему:

• Полипропиленовые трубы надежны, долговечны и не подвержены коррозии и загрязнениям.
• Стоимость фитингов не велика по сравнению с металлопластиковыми трубами, а при монтаже системы отопления фитингов потребуется очень много.
• Все соединения полипропиленовых труб выполняются сваркой, что обеспечивает высокую надежность и отсутствие необходимости периодической проверки соединений. Поэтому их можно спокойно размещать в стене или под полом.
• Сварка полипропиленовых труб проста и освоить ее может любой. Стоимость сварочного аппарата невелика.

Порядок сварки полипропиленовых труб следующий:

• Сварочный аппарат разогревается до 260-270 градусов.
• На соответствующие насадки одновременно насаживают трубу и фитинг.
• Время выдержки 5-7 секунд. Это время необходимо чтобы расплавить поверхностный слой трубы и фитинга.
• Соединяют трубу и фитинг. Сварочный слой составляет примерно 10 мм.
• После охлаждения в течении 30 — 60 секунд соединение готово к работе.

При разводке системы отопления по дому обычно применяют трубу диаметром 25-32 мм, для подключения радиаторов отопления трубу диаметром 20 мм.

Для систем отопления желательно использовать специальную армированную трубу. Такие трубы практически не меняют свои размеры при нагреве, а, следовательно, не требуется большого количества компенсационных отводов.

Выбор и подключение радиаторов отопления

Радиаторы отопления могут быть чугунные, алюминиевые и стальные. Наибольшей популярностью пользуются алюминиевые радиаторы отопления. Это легкие радиаторы и простые в монтаже. Они обладают приятным внешним видом. Алюминиевые радиаторы имеют малую тепловую инерцию и позволяют быстро отрегулировать необходимую температуру в помещении.

Расчет радиаторов по мощности приближённо можно выполнить по следующей формуле: 1 кВт тепловой мощности необходим для отопления 10 кв.м. площади помещения. Таким образом при средней тепловой мощности одной секции 150 Вт для отопления 10 кв.м. необходим радиатор с 7-ю секциями.

Радиаторы отопления могут быть подключены различными способами. Выбор способа подключения радиаторов отопления осуществляют исходя из удобства расположения труб отопления и запорно-регулировочной арматуры. При выборе способа подключения следует учитывать возможные теплопотери.

Радиаторы отопления должны комплектоваться запорными, регулировочными кранами и воздухоотводчиком. Запорная арматура позволяет настраивать отопительный прибор на желаемый режим работы. Воздухоотводчик обеспечивает удаление воздуха из системы.

Монтаж водяного теплого пола

Водяной теплый пол — это наилучший отопительный прибор для любого дома. Главное достоинство теплового пола в том, что он равномерно распределяет тепло по всей площади помещения.

Монтаж водяных теплых полов выполняют по лучевой схеме. Для монтажа теплого пола применяют распределительные коллекторы с их помощью теплый пол подключается к системе отопления, а также выполняется регулировка его температурного режима.

Для монтажа теплого пола используется специальная труба. В зависимости от длины магистрали применяется труба диаметром 10 -20 мм.

Важной особенностью монтажа теплого пола является его правильная укладка вдоль внешних стен. При монтаже теплого пола должно быть обеспечен наибольший тепловой поток около наружных стен и наименьший около межкомнатных перегородок.

На полностью смонтированный теплый пол укладывают стяжку. После чего пол готов к чистовой отделки. На теплые водяные полы можно укладывать любое напольное покрытие.

Выбор котла отопления

Котлы отопления могут быть различные по конфигурации и по типу используемого топлива. Чаще всего применяются котлы отопления, работающие на газе, поэтому дальше речь пойдет о котлах этого типа.

Приближенный расчет мощности котла выполняется по формуле: для отопления 10 кв.м. помещения необходима тепловая мощность 1кВт. Эта формула справедлива при хорошо утепленном доме и высоте потолков в помещении примерно 2,7 м.

Для удобства выбора газового котла отопления всю гамму удобно разбить на две категории по типу камеры сгорания и количество контуров.

Газовые котлы отопления могут быть с открытой и закрытой камерой сгорания. Открытая камера сгорания предполагает, что котел для работы использует воздух из помещения, а отработанные газы выводятся естественным путем через дымоход. Котлы с закрытой камерой сгорания снабжаются воздухом за счет встроенного вентилятора через коаксиальный дымоход, через него же и отводятся продукты горения.

Котлы с открытой камерой сгорания желательно устанавливать в отдельном помещении (котельной) с хорошей вентиляцией. Также для этого типа котлов необходимо устройство дымохода, который должен возвышаться над коньком крыши дома. Обычно к этой категории относятся мощные напольные котлы, предназначенные для отопления большой площади.

Котлы с закрытой камерой сгорания могут быть установлены в любом месте дома, часто их устанавливают на кухне. Для котлов этого типа применяется коаксиальный дымоход, который выводится на улицу через стену дома в месте установке котла.

Котел отопления может работать не только для нагрева теплоносителя, но и для обеспечения дома горячей водой. Для небольшого дома удобно использовать котел с двумя контурами, так называемый двухконтурный котел. В котлах этого типа один контур обеспечивает работу отопления другой горячее водоснабжение.

Если в доме проживает более 3 человек и разбор горячей воды большой, то двухконтурный котел вряд ли справится с задачей. В этом случае для организации горячего водоснабжения применяют бойлер косвенного нагрева.

Бойлер косвенного нагрева — это герметичная бочка с внутренним теплообменником, по которому циркулирует вода из системы отопления и тем самым нагревает воду для системы водоснабжения.

Циркуляционный насос и расширительный бак

В закрытой системе индивидуального отопления загородного дома обязательно устанавливается циркуляционный насос. Он обеспечивает прокачку теплоносителя через систему отопления.

При выборе циркуляционного насоса следует обратить внимание на производительность и напор. Производительность показывает объем перекачиваемого теплоносителя, напор — это способность преодолевать гидравлическое сопротивление системы отопления.

Производительность определяется по формуле:

где Q – производительность, P – тепловая мощность котла отопления, dt – разница температуры подачи и обратки (традиционно принимают 20 градусов).

Напор:

где N – число этажей включая подвал, K – усредненный коэффициент гидравлического сопротивления системы отопления (для двухтрубной системы отопления 0,7-1,1, для коллекторно-лучевой 1,16-1,85).

Расширительный бак необходим для компенсации расширения теплоносителя вызванное нагревом. Расширительный бак представляет собой емкость, разделенную на две части эластичной мембраной. С одной стороны мембраны теплоноситель, с другой воздух. При расширении теплоносителя мембрана прогибается, увеличивая объем системы отопления и снижая давление.

Объем расширительного бака приближенно определяют, как 5% от объема системы отопления.

Циркуляционный насос и расширительный бак устанавливаются на обратке перед входом котла отопления (см. рис. 1), там температура теплоносителя самая низкая, что значительно продлевает срок службы этих элементов системы отопления.

Если площадь дома не большая, и система отопления не сильно разветвленная, то целесообразно приобретать котел отопления с встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Такой котел позволит обеспечить полную автономность системы отопления загородного дома.

Индивидуальная система отопления двухэтажного дома

Довольно часто загородный дом имеет 2-3 этажа в этом случае система отопления имеет не одну ветку, а несколько. При этом разводка может идти по вертикальной или по горизонтальной схеме.

Вертикальная схема (рис. 13) представляет собой систему вертикальных стояков, по которым теплоноситель циркулирует по отопительным приборам. Такая схема целесообразна при если дом имеет значительную площадь. На всех отопительных приборах должны быть установлены байпасы и запорная арматура.

Горизонтальная схема (рис.14) представляет собой поэтажную разводку. Она предполагает наличие одного стояка по которому теплоноситель подается и отводится на каждый этаж. Для загородных домов небольшой площади это наиболее целесообразная и наименее затратная схема как по материалам, так и по сложности монтажа.

Лучевая поэтажная разводка (рис.15) более затратна в монтаже, чем двухтрубная горизонтальная. Преимущество этой схемы в точной регулировке отопительных приборов, и как следствие возможности снижения затрат на отопление.

Довольно часто делают комбинированные схемы отопления (рис.16). На первом этаже в качестве приборов отопления применяют теплый пол, а на втором и следующих этажах радиаторы отопления. В этом случае применяют горизонтальную схему разводки. При этом на первом этаже лучевую, а на втором двухтрубную схему.

В общую схему отопления встраивается и контуры подготовки горячей воды. Полная схема системы отопления и горячего водоснабжения представлена на рисунке 17.

Рассмотренные схемы и принципы организации отопления позволяют сделать систему отопления своими руками в любом загородном доме. Конечно различные схемы потребуют различных затрат как на материалы, так и на монтаж. Однако система отопления будет эксплуатироваться многие годы, и она должна быть надежной и легко управляемой. Таким образом излишние затраты с лихвой окупятся в процессе эксплуатации системы.

Рациональная прокладка труб контура отопления в частном доме

Обеспечить теплом загородную усадьбу или дом по классической схеме подачи теплоносителя от котла к конвекторам достаточно просто. Существуют несколько вариантов разводки магистралей подачи и ветвей возврата отработанной жидкости. В любом из вариантов не обойтись без прокладки труб отопления в частном доме, и точный расчет поможет правильно спроектировать систему и сэкономить бюджет проекта.

Прокладывать отопление в доме можно с использованием разных видов труб

Типы труб для отопления

Рациональное использование энергоносителей и корректная работа системы отопления в доме — это не мифы. Обеспечение максимально простого обслуживания отопительного оборудования в частном строении, оптимальная стоимость работ по монтажу системы в деревянном доме, и получение оптимальной эффективности при минимуме затрат вполне реальны. Главное – правильно выбрать тип системы отопления, и проложить все трубы в доме так, чтобы монтажные работы были закончены до наступления отопительного сезона.

Варианты монтажа системы отопления могут быть самые разные: от прокладки труб отопления в стяжке пола, до наружного монтажа непосредственно на внутренних стенах помещений, от прокладки коммуникаций под полами в деревянном доме или, с использованием защитных коробов и специальных пенопластовых чехлов непосредственно в земле.

Для теплопроводящих магистралей систем отопления могут использоваться разные типы труб. Наиболее простой вариант – металлические трубы (стальные, медные), подходят для укладки в земле в специально обустроенные бетонные лотки. Более удобный в монтаже, экономный и не менее надежный вариант – армированные пластиковые трубы, с их помощью осуществляется прокладка труб отопления в полу. Полипропиленовые многослойные трубы с кислородным барьером используют для систем «теплый пол»; они укладываются в стяжке, на подготовленную поверхность.

Металлические трубы — самое простое решение для прокладки отопления

Теоретически все ясно и понятно, но на практике возникает целый ряд вопросов, которые нужно решить: как составить проект системы реализации автономного отопления, какой использовать вид энергоносителя, чтобы система была эффективной и одновременно экономичной? А как проложить трубу отопления в частном доме старой постройки и при этом сохранить уникальность интерьера – для решения такой задачи нужно подумать не один раз.

Важно! Для подключения контура подачи горячей воды от котла и подключения обратной ветки системы используются исключительно металлические трубы, длина которых должна быть не менее полуметра.

Виды систем отопления, особенности монтажа

Монтажные работы системы отопления в загородном доме или частном строении проводятся, как правило, на завершающем этапе строительства. К этому времени постройку ожидает цикл отделочных работ, и для того, чтобы контур отопления не остался на виду, трубы прокладывают, как правило, в стяжке пола. Для цокольных этажей это оптимальный вариант, а прокладку труб отопления в деревянном доме на втором этаже и выше могут осуществлять в пространстве между стенами помещений, и в обязательном порядке используют термоизоляцию каждого контура отопительной системы.

Опасность представляет собой воздух, неизбежно присутствующий в системе отопления открытого типа. Чтобы избежать образования пара и критического повышения давления в системе устанавливается так называемый «расширительный бачок», контур дополняется воздушной трубой и кранами Маевского на верхних точках системы, прокладка труб отопления сложной геометрии невозможна без клапана сброса воздуха.

В системах с верхней подачей теплоносителя накопительный бак, устанавливаемый в верхней точке системы, чаще всего на чердаке, должен быть надежно защищен от холода, особенно на чердаке в деревянном доме. Трубы, проложенные в земле, также дополняются слоем теплоизоляции.

Если планируется прокладывать трубы отопления в земле, нужно подумать об их утеплении

Однотрубная система отопления

Контур отопления, реализуемый в доме по принципу однотрубной разводки, представляет собой последовательно отдающую тепло в радиаторы отопления систему. Используется в небольших строениях, в деревянном или кирпичном доме, в случае дефицита бюджетных средств, отведенных на реализацию отопительной системы. Часть контура может быть проложена непосредственно в стяжке.

В простейшем варианте реализации однотрубная система не дополнена дополнительными регулировками на каждом радиаторе отопления, и теплоноситель последовательно теряет температуру. К финишному радиатору отопления подогретая вода (или другая жидкость, задействованная в контуре циркуляции) приходит с минимальной температурой, трубы прокладывают в стяжке, используя термоизоляционные материалы, или в земле, защитив коробами из вспененного полимера.

• минимум трубопроводов;
• простая реализация;
• возможность естественной циркуляции теплоносителя;
• независимость от сети электроснабжения.

• отсутствует возможность индивидуальной настройки радиаторов;
• неизбежное снижение температуры теплоносителя по мере прохождения по контуру отопления.

Дополнив одноконтурную систему запорными вентилями на входах и выходах радиаторов, и контуром обратной подачи (байпасом) на входе каждого конвектора, получим полноценную «ленинградскую» систему отопления.

Однотрубная система отопления — самый простой вариант обогрева дома

Важно! Включение в цепь насоса для принудительной циркуляции системы повышает эффективность системы. Но без электричества, которое необходимо для работы циркуляционного насоса, эффективность системы значительно снижается .

Двухтрубная разводка системы

Основное преимущество данной системы отопления именно в том, что каждый радиатор обеспечивается собственной системой прямой и обратной подачи теплоносителя. Это открывает возможность точной индивидуальной регулировки температуры в частном доме. Можно выбрать комфортный температурный режим в любом помещении, в деревянном строении это особенно важно, и сохранить температуру теплоносителя, присутствующего в основном коллекторе подачи. Недостаток системы — большое количество труб. Прокладка труб внешнего контура в земле недопустима без теплозащиты труб или выше глубины промерзания.

Варианты разводки системы отопления

Любой тип отопительной системы, будь то система с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя, различается по виду реализации подачи: система с вертикальной подачей и горизонтальная система.

В свою очередь вертикальные системы распределяются на два подвида:

• системы с нижней разводкой, в которых подающий магистральный трубопровод проходит по полу первого этажа (или в земле в подвале), от которого реализуют вертикальные стояки подачи;
• в системе с верхней разводкой теплоноситель подается, прежде всего, на чердак строения (или под потолок верхнего этажа, в деревянном доме), проходит по магистральным стоякам, далее через радиаторы обогрева отработанная жидкость возвращается в котел подогрева.

В каждом из случаев нагревающий котел устанавливается в нижней точке системы, на цокольном этаже или в подвале. Установка котла непосредственно на земле запрещена, поверхность установки должна быть безопасна в пожарном отношении, в особенности в деревянном доме. Прокладку труб отопления в земле используют в случае невозможности других вариантов монтажа.

В многоэтажных домах часто создают вертикальную систему отопления

Горизонтальная система разделяется на три подвида, каждый из которых работает по принципу принудительной циркуляции теплоносителя.

Тупиковая схема разводки горизонтальной системы реализована по принципу подключения входа каждого радиатора к единой системе подачи, обратный отвод отработанного теплоносителя также подключен к общему контуру;

Система с попутной циркуляцией отличается тем, что подвод теплоносителя обеспечивается как и в первом случае, с единой системы, а вывод отработанной жидкости осуществлен сначала в общий для всех радиаторов коллектор, который подключен к обратной ветке циркуляции теплоносителя;

Наиболее оптимальный вариант – схема с коллекторным распределением, где каждая ветка подачи и отвода тепла осуществляется через общую коллекторную группу, отдельную для подогретого теплоносителя, и для остывшего. Прокладка труб отопления выбирается по оптимальному варианту.

Основное преимущество собственной системы отопления, реализованной в частном строении, это возможность выбора оптимальной температуры, поддерживаемой в доме.

Сложные системы подачи тепла отличаются большим количеством регулировочных элементов, позволяющих поддерживать требуемую температуру в каждом отдельном помещении. В небольшом частном строении чаще всего используют простые системы с естественной циркуляцией теплоносителя, обусловленной законами термодинамики и гравитации. Применение простых систем в доме оправдано, если обогреваемая площадь помещений небольшая, и общий бюджет строительства ограничен.