Устройство отопительной системы в одноэтажном доме

Любой частный дом, как собственно и многоквартирный, в наших условиях без системы отопления просто не может обходиться. Данные системы могут существенно различаться между собой, могут иметь разные составляющие элементы, но цель у них у всех одна – обогрев помещения.

Отопительная система частного дома

Надо сказать, что в зависимости от состава, принцип работы тоже может отличаться.

Некоторая классификация

Как было сказано, есть множество вариантов отопления. Среди прочих различают горизонтальные и вертикальные. Кроме того, есть следующие виды:

Так же различают такие два типа:

• С естественной циркуляцией теплоносителя, то есть самотечные;
• С принудительной циркуляцией.

Естественно, что схема с принудительной циркуляцией будет гораздо эффективнее той системы отопления, в которой жидкость растекается самостоятельно.

Принудительное движение

Итак, действительно, такая схема отопления одноэтажного дома эффективнее, так как жидкость находится в постоянном движении, это значит, что все помещение прогревается гораздо быстрее, и что самое главное, равномерно.

Однотрубная и двухтрубная схема отопления

Кроме всего прочего, есть у такой схемы и другие преимущества:

• Нет зависимости от диаметра трубы, что дает возможность использовать трубы меньшего диаметра, а они дешевле;
• Срок службы каждого отдельного элемента больше, так как нет перепадов температур;
• Есть возможность регулировать температуры в каждой комнате.

По поводу последнего пункта нужно оговориться, что сегодня есть возможность такой регулировки и у схем с естественным движением.

Устройство

Как пример, схема с принудительной циркуляцией теплоносителя может включать в себя следующие элементы:

• Отопительный котел, работающий на газу или твердом топливе;
• Расширительный бачек;
• Манометр;
• Стояк горячего теплоносителя, то есть подающий трубопровод;
• Магистраль с горячим теплоносителем;
• Радиаторы отопления;
• Магистраль с холодным теплоносителем, то есть магистраль «обратки»;
• Предохранительный клапан;
• Циркуляционный насос;
• Автоматика (как правило, это клапан, который служит для удаления воздуха).

Схема с принудительной циркуляцией

Надо сказать, что в состав будут входить различные краны, в том числе и для слива теплоносителя, а также отдельная магистраль, если она есть, для слива воды из системы.

Принцип функционирования

Главным элементом в схеме с принудительной циркуляцией выступает насос. Он принимает остывшую жидкость и закачивает ее в нагревательный котел. При этом насос создает некое давление в системе. Поскольку насос довольно быстро перекачивает нагретую воду, то потерь тепла практически не наблюдается.

Регулировка температуры осуществляется как мощностью нагревательного котла, так и скоростью работы насоса.

Некоторые разновидности

Данные схемы отопления, помимо всего прочего, можно разделить на две большие категории:

Однотрубные часто называют горизонтальными, так как магистрали уложены в них горизонтально, и лишь отдельные короткие участки поднимаются вверх к радиаторам. Как правило, такая конструкция применяется в тех домах, которые имеют малую площадь. Надо сказать, что для производственных зданий такая конструкция будет оптимальной, так как затраты на ее устройство минимальны, а большей эффективности просто не требуется.

Принцип работы довольно прост: нагретая вода распределяется по магистралям и попадает в каждый отдельный радиатор. Когда ее температура падает, она под действием давления возвращается обратно. Нужно пояснить, что принцип действия данной конструкции основан именно на разности давлений, которая создается за счет разности температур.

Двухтрубные схемы отопления

Второй вид однотрубных схем представлен вертикальной конструкцией. В этом случае, нагретый антифриз или вода отправляется по вертикальному стояку наверх, а уже оттуда распределяется по всем радиаторам. Дальше охлажденная жидкость по стоякам возвращается в нагревательный элемент, то есть котел.

Двухтрубные же системы, по своей сути являются конструкциями с принудительной циркуляцией. При этом различают:

• С нижней разводкой;
• С верхней разводкой.

Нижняя разводка с принудительной циркуляцией – здесь вода поступает в нагревательный элемент, то есть перекачивается туда насосом. Из котла вода попадает в подающий трубопровод, который часто называют прямым. По этому прямому трубопроводу вода попадает во все радиаторы.

Остывшая вода по обратному трубопроводу возвращается в нагревательный котле через расширительный бачок.

С верхней разводкой. Самое главное отличие данных конструкций состоит в том, что все магистральные трубопроводы находятся выше, чем все остальные отопительные элементы. Однако принцип ее работы такой же, как и у предыдущей.

Вывод

Как вывод можно сказать, что все подобные конструкции сегодня стали широко использоваться. Связано это с тем, что нагревательные котлы уже содержат в своем составе насосы. Конечно, это все ведет к значительному удорожанию всего проекта, но те преимущества, которые получаются на выходе, компенсируют лишние затраченные средства сполна.

Что касается материала для устройства, то тут ограничений нет. Трубопроводы могу быть сделаны и из полипропилена, и из меди, из стали, из алюминия и так далее. То есть используются все возможные материалы, которые сегодня в широком ассортименте представлены на строительных рынках.

Отопление частного дома

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.