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.

Варианты схем отопления для одноэтажного дома

Вы чувствуете, что сами осилите проектирование и установку системы отопления. Для этого вы обязательно должны изучить схемы отопления одноэтажного дома, решить для себя и выбрать тип котла отопления, отопительных приборов и вариант разводки.

В настоящее время существует множество пособий, инструкций, чертежей и видео по данной теме. Изучив все это, вы самостоятельно сможете спроектировать и смонтировать систему отопления для вашего дома.

Типы котлов

В первую очередь нужно выбрать котел. Если есть возможность подвести к дому магистральный газ, то необходимо использовать газовый или газоконденсатный котел. Второй отличается тем, что использует для подогрева теплоносителя не только сгорающий газ, но и конденсат, образующийся при остывании воздушного потока. КПД такого котла может достигать 110%.

Если магистрального газа нет, то можно использовать твердотопливные, жидкотопливные, электрические котлы, тепловые насосы, комбинированные системы. Твердотопливные котлы используют в качестве топлива дрова, стружку, опилки, пеллеты (прессованные опилки или стружки), уголь, брикетированное топливо. Эти котлы могут быть как для одного из видов топлива, так и универсальные.

Виды отопительных котлов

Современные конструкции

Можно присмотреться к современным твердотопливным пиролизным котлам, КПД которых достигает 90%. Дизельные котлы сегодня занимают определенную нишу. К главному недостатку этих котлов можно отнести необходимость оборудования дополнительных помещений, емкостей для хранения топлива. Электрические котлы не имеют этого недостатка, их недостатком является все возрастающая стоимость электроэнергии. Современные системы все больше используют альтернативную энергию.

Тепловой насос — современная система извлечения энергии из окружающей среды. Единственным недостатком являются весьма значительные инвестиции на покупку и установку этого оборудования. При выборе котла необходимо определиться с его мощностью.

Если высота потолков вашего дома не превышает 3 метров, то мощность котла приблизительно рассчитывается по формуле 1 киловатт на 10 квадратных метра помещения. Плюс 20%, если котел еще подогревает воду. К примеру, если у вас дом 100 кв. м. и горячая вода подогревается с помощью этого котла, то его мощность должна быть 12 киловатт, не менее. Хорошо, когда котлы снабжены автоматикой для работы, подачи топлива и поддержания температуры теплоносителя обогрева. Но для этого требуется непрерывная бесперебойная подача электричества.

Устройство котла с автоматикой

Радиаторы отопления

Немаловажно, на каких отопительных радиаторах будет построена система отопления. Стальные радиаторы бывают панельные и трубчатого типа, есть дизайнерские модели. КПД таких радиаторов достаточно высок – может достигать 75%, они обладают высокой теплоотдачей и низкой инерционностью, при этом достаточно дорогие. Чугунные радиаторы знают все. Многие от них избавляются и считают их устаревшими. Эти радиаторы очень инерционны, зато служат долго, около 50 лет, при этом выдерживают все невзгоды. Сейчас на рынке есть и европейские модели этих радиаторов, как говорится, чугунные радиаторы в современном стиле. И есть чугунные радиаторы в стиле ретро для дизайнерского оформления.

Сейчас наиболее распространенными являются алюминиевые и биметаллические батареи за счет своих характеристик, доступности и дешевизны. Алюминиевые радиаторы сделаны полностью из алюминия, есть литьевые и экструзионные. Их рекомендуют использовать в автономных системах. Биметаллические радиаторы имеют немного меньшую теплопередачу, зато могут работать при давлении до 50 бар, устойчивы к коррозии, обладают повышенной прочностью. В этих радиаторах стальная трубчатая сердцевина, а оболочка сделана из алюминия. Совсем недавно на рынке появились фанкойлы.

Это целая система, в которую входит радиатор, вентилятор и система автоматики. Этот прибор может как обогревать, так и охлаждать помещение, в зависимости от температуры теплоносителя. Кроме этого есть напольные конвекторы, плинтусные конвекторы, системы теплых полов. В настоящее время предпочтение отдается комбинированным системам, например, теплые полы плюс радиаторы отопления.

Варианты разводки отопления

И, наконец, мы подошли к системам разводки системы отопления. Какие они бывают? Рассмотрим самые распространенные, начнем от самой простых к более сложным.

Однотрубная система отопления частного одноэтажного дома

Раньше самой распространенной схемой отопления была однотрубная система. Иногда ее еще называют система ленинградка. Однотрубная схема основана на использовании котла с естественной циркуляцией. Этот котел может быть энергонезависимым. Все отопительные радиаторы соединены последовательно один к другому, образуя замкнутое кольцо. Иногда система может быть и без радиаторов, вместо них используются трубы отопления увеличенного размера. В однотрубной схеме может использоваться одно или несколько колец отопления. В системе нужно предусмотреть расширительный бак открытого типа. Система в последнее время используется все реже и реже.

Схема однотрубной разводки

Двухтрубная система отопления

Двухтрубная система говорит сама за себя. В доме прокладываются две трубы, одна подающая горячий теплоноситель, вторая, обратная транспортирует охлажденный теплоноситель к котлу. Радиаторы отопления включаются между этих двух труб. Необходимо отметить, что двухтрубная система отопления нуждается в балансировке, исходя из того, что первые к котлу радиаторы будут более горячие, чем последние.

Схема двухтрубной разводки

Лучевая схема отопления одноэтажного частного дома

Наиболее современной и сбалансированной схемой отопления является лучевая разводка ее еще называют коллекторной разводкой. Нагретый теплоноситель доставляется к коллектору, а от него по трубам доставляется к каждому радиатору отопления отдельно. К минусам относится использование большого количества труб, которые к тому же необходимо еще и спрятать. В последнее время очень распространена.

Другие схемы отопления

Кроме вышеперечисленных схем, есть еще схема Тихельмана и схемы, совмещающие в себе лучевые и двухтрубные. Схема Тихельмана является разновидностью двухтрубной системы. Останавливаться на описании комбинированных схем не будем.

Теперь, досконально изучив все плюсы и минусы схем отопления и оборудования, стоит подумать, сделать выбор. От вашего выбора, его правильности, будет зависеть уют и комфорт в вашем доме.