Схемы водяного отопления частного дома

Для любого частного дома необходимо отопление. Существует несколько типов отопления, которые различаются между собой по способу передачи тепла:

1. Воздушное. Тепло в таких системах отопления передается с помощью горячего воздуха или дымовых газов, проходящих по воздуховодам или дымоходам.
2. Водяное. Теплопередача происходит с помощью теплоносителя – воды или антифриза, которые по трубам передают тепло от так называемого генератора тепла – котла отопления к батареям.
3. Конвекционное. При таком отоплении комната прогревается непосредственно от источника тепла. В основном это отопление с помощью электрического или газового конвектора.

Устройство водяного отопления частного дома

На рисунке изображена схема отопления частного дома с расположением основных элементов, в частности показано присоединение водяного пола и батарей.

У каждого типа отопления есть свои достоинства и недостатки, но ввиду явных преимуществ 90% случаев приходится на системы водяного отопления.

Достоинства и недостатки

К достоинствам жидкостного отопления можно отнести:

1. Хорошая теплопередача от источника тепла к обогреваемому помещению. По сравнению с воздушным типом отопления эти системы намного быстрее прогревают помещение, причем одновременно со всех сторон, где установлены батареи.
2. Вода обладает большой теплоемкостью, поэтому водяные системы способны долго сохранять тепло при правильном монтаже.
3. Возможность регулирования температуры воздуха в комнатах. Благодаря устройству регулирующей арматуры на батареях отопления или трубопроводе теплого пола, можно легко управлять системой обогрева.
4. При использовании твердотопливных котлов, большинство из которых не способно работать самостоятельно, длительное время можно запасать тепло в специальном устройстве – теплоаккумуляторе. Этот элемент способен запасать избыток тепла при работе котла и затем возвращать его в систему, когда сам котел перестает работать.

К недостаткам такого отопления можно отнести:

1. Замерзание воды в системе отопления. Это происходит при использовании такого отопления не постоянно, а периодически, например, на даче, но для его устранения можно использовать антифриз.
2. Сравнительно высокие материальные и трудозатраты на монтаж такого отопления.
3. В отдельных случаях неэстетичный вид труб и радиаторов отопления. Но современные системы предполагают укладку труб под штукатурку, а радиаторы имеют вполне опрятный вид.

Если вы решили смонтировать систему отопления частного дома самостоятельно то, прежде всего, надо изучить теорию, то есть, из чего состоит система отопления, его типы, как она проектируется и т. д., а уже потом переходить к практике.

Котел

Рассмотрим основные части системы водяного отопления.

Генератор тепла – отопительный котел. Существует несколько типов таких приборов по типу энергоносителя:

Газовый

Газовые – тепло в таких котлах производится за счет сжигания газа. Они бывают одноконтурные и двухконтурные, настенные и напольные.

К достоинствам можно отнести:

• Почти не нуждаются в обслуживании;
• Возможность полностью автоматизировать работу отопления;
• Относительно недорогой вид отопления.

Недостатки: большая стоимость установки такого оборудования, особенно если газовый трубопровод проходит далеко от частного дома, зависимость от внешнего энергоносителя, то есть неавтономная работа такого котла.

Жидкостный

Жидкостные – такие котлы работают на дизельном топливе.

Достоинства: автономность работы. Поскольку топливо можно запасти в отдельной емкости, то можно рассчитывать на автономную работу некоторое время, длительная работа без вмешательства человека.

Недостатки:

• Очень дорогое топливо для отопления.
• При низком качестве топлива форсунки устройства постоянно забиваются, и их нужно периодически чистить.
• Неприятный запах при работе котла, поэтому для его установки нужно отдельное помещение в доме.

Электрический

Электрические – работают от электрической сети. Бывают одноконтурные и двухконтурные, с автоматикой и без. По типу работы различают ТЭНовые, электродные и индукционные.

Из достоинств выделяют:

• Возможность полной автоматизации системы отопления;
• Работа агрегата практически без вмешательства хозяев дома;
• Не требует отвода горючих газов;
• Сравнительная легкость монтажа;
• Бесшумная работа.

Есть и недостатки: относительно большая стоимость электричества как теплоносителя. Эту проблему можно частично решить установкой в доме двухтарифного счетчика, то есть такого, который ночью считает электроэнергию по тарифу намного ниже, чем днем. Если организовать работу такого котла с помощью теплоаккумулятора и автоматики, то расход электроэнергии для его работы можно сократить на 30%, а то и больше, зависимость от внешней электросети.

Твердотопливный

Твердотопливные – тепловая энергия в таких котлах получается за счет сгорания твердого топлива: дров, угля, брикетов, пеллет.

Среди достоинств можно отметить: автономность работы – работа котла, если в нем нет систем автоматики, которые зависят от электросети, зависит только от количества запасов топлива. Именно поэтому практикуют установку таких котлов параллельно с установкой газовых или электрических, относительно дешевое топливо.

Недостатки: необходимость постоянного ухода, то есть подкладки топлива. Эта проблема частично решается установкой в систему водяного отопления дополнительного электрокотла, теплоаккумулятора или твердотопливного котла длительного горения. При установке в систему всех трех элементов можно к нему заглядывать не чаще двух раз в неделю, дополнительный мусор и пыль в доме, поэтому котел лучше устанавливать в подсобном помещении.

В любом случае при выборе котла для водяного отопления руководствуются больше доступностью того или иного типа топлива в конкретной местности. Как говорилось выше, можно также комбинировать котлы разных типов в одной системе отопления для удобства эксплуатации.

Трубы

Второй элемент системы – трубы. Они бывают различных типов, но в современных системах отопления используются в основном полипропиленовые трубы ввиду неоспоримых достоинств.

Насос

Для нормальной работы системы, особенно напорной, необходим насос. Циркуляционные насосы отличаются друг от друга только по мощности. При выборе насоса следует руководствоваться следующим.

Чем больше в системе батарей водяного отопления и чем больше длина труб самой системы, тем мощнее насос нужно устанавливать. Так, например, для системы из 4-5 радиаторов можно взять насос с маркировкой 25/4, где вторая цифра означает рабочий напор в атмосферах. Если в доме 10-12 радиаторов, то нужно брать насос с маркировкой 25/6. Для большого двухэтажного дома лучше брать насос 25/8 или два насоса для каждого этажа отдельно.

Если планируется сделать отопление по сложной схеме, то есть несколько контуров, включая отдельный контур на теплый пол и на бойлер для горячего водоснабжения, то не обойтись без установки отдельного насоса на каждый контур. При этом нужно на каждый контур устанавливать обратный клапан для нормальной работы всей системы. Для ее стабильной работы можно взять насос чуть больше расчетной мощности.

Бачок

Расширительный бачок – обязательный элемент схемы отопления. Бывают напорные и безнапорные. Чем больше сама система, тем большего объёма потребуется бачек.

Батареи

Батареи отопления бывают разных видов и мощности. Различают следующие виды батарей отопления:

• Алюминиевые – из достоинств выделяют сравнительно малый вес, малую инерционность и эстетичный вид. Из недостатков – большая цена и небольшая прочность.
• Биметаллические – у них достоинства алюминиевых, при том они выдерживают большее давление и стоят дороже.
• Металлические – основным достоинством таких радиаторов является низкая стоимость, маленькая инерционность и хорошая теплоотдача. Недостаток – поддаются коррозии.
• Чугунные – обладают сильной инерционностью, большим весом и некрасивым внешним видом, поэтому все реже используются в современных системах отопления. Из достоинств у них – дешевизна и возможность выдерживать большое давление.

Автоматика

Для нормальной работы системы отопления существуют разные устройства климат — контроля – от простого реле времени и термостата до сложных систем автоматики, объединённых с системой «умный дом» и управляемой с помощью компьютера.

Для соединения всех элементов схемы отопления используются различные фитинги и запорная арматура.

Что касается самой системы, то различают самотечную и напорную системы отопления.

Самотечная система

Самотечная – хороша тем, что для ее работы не требуется электричества, то есть в совокупности с твердотопливным или жидкостным котлом такую систему можно считать полностью автономной. Из недостатков можно выделить большую инерционность, проблему с регулировкой температуры и большой диаметр трубопровода. На рисунке ниже изображена схема самотечной системы с основными элементами.

Безнапорная система отопления для дома

Напорная система

Напорная – отличается малой инерционностью и большей равномерностью распределения теплоносителя. Из достоинств также выделяют маленький диаметр труб и простоту регулирования температуры в частном доме. Основным недостатком является наличие в системе насоса, что делает ее неавтономной. Вариант такой системы показан на рисунке ниже.

Напорная система отопления в доме

По типу разводки труб различают однотрубную, двухтрубную, лучевую или коллекторную систему отопления:

Однотрубная

Однотрубная система хороша тем, что вся разводка выполнена по одной трубе, следовательно, она проще в монтаже и дешевле двухтрубной. При этом ее сложнее регулировать, тепло в батареях такой системы распределяется неравномерно. На рисунке ниже показана ее схема. Видно, что вода в такой системе приходит в батарею из одной трубы и возвращается в нее же.

Однотрубная схема отопления

Двухтрубная

В двухтрубной схеме есть подводящая и отводящая линии, так называемые, подача и обратка. Такие системы легче поддаются регулировке, но при этом для их монтажа необходимо вдвое больше труб. Схема представлена на рисунке. Видно, что горячая вода в батарею подается по одной трубе, а отводится – по другой.

Двухтрубная система отопления

Лучевая (коллекторная)

В коллекторной системе на подаче и обратке устанавливается по коллектору, к которым трубами подключается отдельно каждая батарея. Она хороша тем, что очень удобна в управлении и позволяет при желании даже отключить каждую отдельно взятую батарею. Такая система изображена на рисунке ниже.

Лучевая система отопления

Отдельно следует рассматривать систему отопления, где роль радиатора выполняет труба, проложенная в стяжке пола – это, так называемые, «теплые полы». Разводка этого типа отопительной системы выполняется в основном по коллекторной схеме. Причем при установке коллекторов обязательно монтируют отдельный циркуляционный насос и автоматику для регулирования температуры теплоносителя. Схема такой системы отопления изображена на рисунке ниже.

Система отопления «теплый пол»

Отопление своими руками. Видео

Как установить отопление частного дома своими руками можно узнать из этого видео.

Перед началом работ необходимо запроектировать будущую систему. Для этого на отдельном листе бумаги набросать план дома с указанием оконных и дверных проемов. После этого под каждым окном запроектировать установку батареи. Мощность батарей берется из расчета 100 ватт/м² для обычной комнаты с одной внешней стеной и одним окном, 120 ватт/м² для комнаты с двумя внешними стенами и одним окном и 140 ватт/м² для двух стен и двух окон. Мощность радиаторов можно узнать в магазине. Можно брать радиаторы с мощностью на 20% больше для стабильной работы системы. Потом просуммировав мощность батарей, можно узнать мощность котла. После этого останется рассчитать длину и диаметр трубопровода, подобрать вспомогательное оборудование и приступить непосредственно к монтажу.

Инструкция по установке насоса в систему отопления частного дома

Базовое правило создания любой тепломагистрали: чем длиннее линия, тем хуже циркуляция воды в системе. По этой причине появляются проблемы с неравномерным прогревом комнат. Наиболее простой и удобный способ — установить насос в систему отопления частного дома.

Зачем подключать насос?

Гравитационное отопление основано на принципе сообщающихся сосудов: вода в верхнем резервуаре нагревается газовой горелкой и начинает течь по трубам, проходит все батареи и возвращается в нижний резервуар, из которого она снова попадает в нагревательную камеру. Используя естественную систему циркуляции, нужно обеспечить разность высот, достаточную для хорошего тока теплоносителя.

На практике сделать это крайне сложно, поэтому для отопления с естественной циркуляцией характерна небольшая площадь обогрева, максимум 60-80 м². Для больших, а тем более 2 или 3-этажных домов обязательно потребуется врезка водяного циркуляционного насоса. Это обеспечит равномерное распределение теплоносителя по всей длине отопительной системы.

Кроме того, вследствие установки насоса снижается потребление топлива. Вода быстрее проходит по системе, соответственно, не успевает слишком сильно остыть и на ее повторный нагрев требуется меньше тепловой энергии.

Альтернативный вариант — установка труб большего диаметра. Но в этом случае общая стоимость материалов и работ будет намного выше, кроме того, для домов площадью более 200 м² это все равно не решит проблему полностью.

Как выбрать циркуляционный насос?

В холодное время года устройство работает в режиме 24/7. Низкокачественные варианты не выдержат нагрузку и быстро придут в негодность. Чтобы этого избежать, нужно знать критерии выбора:

• диаметр труб;
• пропускная способность котла;
• температура воды;
• общий литраж системы.

От диаметра зависит давление в системе. Поэтому нужно знать на сколько атмосфер рассчитан насос. Покупать лучше с запасом, в момент первого запуска системы и стравливания воздуха возможны гидроудары — краткосрочные периоды повышения давления. Если аппарат подбирать впритык, он сломается. Кроме того, входная и выходная трубы насоса должны совпадать с диаметром системы. В противном случае придется докупать переходники и прочие фитинги.

Одни котлы греют 2-5 л в минуту, другие — 10-20 л. Чтобы устройство справилось с объемами, оно должно иметь соответствующую пропускную способность, иначе помпа не справится и устройство выйдет из строя.

Производители делают продукцию по различным технологиям, чем дешевле насос, тем менее качественные запчасти. Отдельные узлы не всегда предназначены для температур выше +60-70°C. В регионах с холодными зимами, где теплоноситель подается при температуре +75-85°C, этот факт нужно обязательно учитывать.

Один из главных элементов циркуляционного насоса — мотор. Выбирая устройство, нужно понимать, сколько литров за цикл будет перекачано. Ресурс мотора нужно подбирать с запасом, к тому же лучше поставить аппарат, который имеет встроенную защиту от перегревания.

Разновидности насосов

В отопительных системах используются насосы 2 типов:

Первый вариант — это большие промышленные помпы, которые применяются для отопительных систем крупных заводов, фабрик или многоквартирных домов. Они шумные, занимают много места и стоят дороже аналога. Главный плюс — высокая мощность. Рекомендуется устанавливать только для объектов типа частных гостиниц и пансионатов.

Мокрые насосы созданы специально для врезки в отопительную систему. Они работают непосредственно в водной среде, поэтому все узлы устойчивы к коррозии и влаге.

Мотор и другие электрические части изолированы при помощи резиновых прокладок. Поэтому выбирая устройство, не рекомендуется приобретать модели с рынка. Они могли долгое время быть на солнце, соответственно, резина пересохла и устройство за 2-3 месяца перегорит, поскольку вода зальет мотор.

Выбор места для установки насоса

Как правильно установить насос в систему отопления? Главное, выбрать подходящее место. Базовые инструкции прилагаются к устройству. Кроме того, есть общие рекомендации:

1. Производите врезку к системе в таких местах, где к насосу будет удобный доступ. Вокруг должно быть много свободного пространства, чтобы проведение диагностики или ремонта не вызывало проблем.
2. Направление подачи воды особого значения не имеет, но лучше устанавливать насос на горячую ветку. Это обеспечит равномерное распределение теплоносителя по всей системе отопления.
3. Чаще всего насос ставят поблизости от расширительного бака. Это удобно и практично, поскольку есть возможность проверить сразу оба узла и в случае необходимости выполнить ремонт или заменить детали. Разбираясь, куда ставить насос, нужно помнить еще и о том, что устройство при работе шумит. Поэтому место должно находиться на удалении от жилых комнат.

Инструменты и расходные материалы

Правильное подключение насоса подразумевает предварительную подготовку необходимого инвентаря. Для работы понадобятся:

• 2 водопроводных или 2 шведских ключа соответствующего диаметра;
• фум-лента на 10 мм;
• 3 шаровых крана;
• 2 тройника.

Базовый набор может отличаться в зависимости от типа используемых труб.

Для эффективного распределения тепла, подключение циркуляционного насоса лучше выполнять перед началом отопительного сезона. В этом случае сразу можно проверить насколько эффективно он работает.

Этапы установки циркуляционного насоса

Процедура простая и состоит из 3 шагов:

Рассмотрим варианты как монтировать насос на металлические, либо на пластиковые трубы. Эти варианты отличаются друг от друга.

Врезка в металлическую трубу

Чтобы сэкономить время и сразу сделать все правильно, нужно:

1. Проверить систему на наличие воды и в случае необходимости спустить остатки.
2. Выбрать часть трубы, где будет установлен агрегат.
3. Отметить на трубе точки для ввода насосных труб.
4. Вварить 2 патрубка с резьбой.

Первый пункт обязателен, если в процесс сварки польется вода, будут большие проблемы, поскольку швы схватятся неправильно.

На втором этапе нужно проверить выбранный участок трубы на предмет прочности, осмотреть, чтобы не проступала ржавчина. Если с этим все в порядке, делается разметка по формуле длина насоса плюс 10-15 см.

Осталось просверлить дырки в трубе и приварить патрубки. Простучите шов молотком, чтобы сбить окалину и проверить прочность конструкции. В процессе вваривания ввареные патрубки должны быть прочны, следите, чтобы толщина шва была одинаковой по всему радиусу. Насос врезается в систему отопления не буквально, а прикручивается к патрубкам специальными фитингами. Перед скруткой нужно промотать резьбу фумой.

Подключение к пластиковой трубе

Схема подключения циркуляционного насоса отличается только отсутствием сварки, сначала тройник, затем патрубок. Для максимальной надежности рекомендуется использовать метод спайки труб. Это уберет из конструкции элементы, подверженные коррозии. Кроме того, металлические гайки в случае перетяжки часто дают микротрещины, через которые потом просачивается вода.

Также для обеих схем нужно устанавливать дополнительный шаровый кран на участке между патрубками. Это делается для того, чтобы всегда была возможность перенаправить воду с насоса напрямую в систему. Соответственно, устройство можно будет снять для ремонта или заменить без отключения всей отопительной системы.

Монтаж шаровых кранов на патрубке

Краны устанавливаются, устанавливается сначала только та сторона, которая заходит в патрубок, всегда на резьбу. Для металлических труб проблемы не будет, если диаметр крана отличается, достаточно прикрутить переходник. Для пластиковых труб нужно использовать специальные фитинги.

Они либо припаиваются к трубе через соединитель и дополнительный патрубок с собранным фитингом, либо фиксируются напрямую в трубе при помощи специальных зажимных гаек. Второй способ менее надежен.

Зачем нужен кран рассмотрим подробнее. Если даже после установки насоса тепло распределяется неравномерно, либо неполадки появились в процессе эксплуатации, значит, помпа не справляется с подкачкой.

Соответственно, нужно снять насос и провести диагностику. Если не ставить запорные краны, сделать это не получится, так как придется останавливать котел и сливать всю воду. При наличии кранов достаточно их перекрыть, и вода пойдет по старой ветке, а насос будет пригоден для демонтажа.

Установка насоса

Когда патрубки установлены, остается только прикрутить насос к кранам. Для этого обмотайте фумой резьбу и закрутите гайки. Часто уголки идут в комплекте. Поэтому они сразу же прикручиваются к насосу. Если комплектующих в коробке не оказалось, нужно отдельно докупить уголки соответствующего диаметра и прикрутить их к входной и выходной трубам.

Не рекомендуется сильно перетягивать гайки, чтобы они не лопнули. Лучше дождаться запуска и проверить нет ли течей. Дожать крепления можно позже. Схему установки циркуляционного насоса в систему отопления можно при этом использовать любую, но необходимо четко следовать базовым принципам и соблюдать последовательность действий.

Запуск системы

После выполнения всех монтажных работ полученную конструкцию нужно проверить. При этом система стартует сначала без насоса. Это обязательное условие, иначе в трубах начнут происходить гидроудары, которые в лучшем случае повредят соединения в трубах, а в худшем — разорвут одну или несколько батарей.

В трубы открытой системы отопления проникает воздух, он может циркулировать по всей длине трубопровода, и заполнять пустоты. Это приводит к тому, что появляются пробки, которые мешают нормальному прохождению воды. Чтобы избавиться от проблемы, нужно стравить воздух и только после этого запускать насос.

Затем можно переходить к тестированию.

Процедура делается так:

1. Перекройте кран на линии подачи.
2. Откройте кран на подающем патрубке и подождите 30-40 секунд, пока вода заполнит насос.
3. Откройте кран на выходном патрубке.
4. Включите устройство.

Важный момент состоит в том, что температуру теплоносителя нужно увеличивать постепенно. При нагревании все тела расширяются, если в систему сразу запустить кипяток, соединения не успеют плавно отыграть и появятся течи. Чтобы этого избежать, повышайте температуру воды от +40 до +70°C постепенно.

Исходя из общей площади строения, рекомендуется:

• до 100 м² — на 5° каждые 10 минут;
• до 200 м² — на 5° каждые 30 минут;
• 300 м² и более — на 10° каждый час.

Это позволит равномерно прогреть всю магистраль.

Проверка системы

Для нормальной циркуляции воды системе отопления нужно прогреться. Это занимает 2-3 часа. Подождите указанное время и проверьте на ощупь каждую батарею, все они должны быть одинаковой температуры.

Если найдете более горячую или холодную, попробуйте спустить воздух. Для перегретых батарей нужно стравливать в последующем радиаторе, для холодных — в предыдущем. Скорее всего, проблема решиться.

Другая возможная причина — протечка. Внимательно осмотрите места соединения батарей с трубой. Даже если явных луж не будет, вода может проступать на стыках. Переберите соединение и проблема уйдет.

Последний нехарактерный момент — посторонние шумы в насосе. В новых моделях такая проблема возникает только в том случае, если в помпу попали посторонние предметы, ржавчина или прочий мусор. Чтобы этого избежать рекомендуется ставить фильтр на подающий патрубок. Устраняется путем разборки и чистки насоса.

Полезные советы

Установить насос несложно, процедура занимает от 30 минут до часа. Запуск системы более долгий, но также не вызовет особых затруднений, но остается еще несколько эксплуатационных вопросов:

1. Первое, на что нужно обратить внимание — позиция насоса относительно горизонта. Обязательное условие, чтобы прибор служил долго — вал мотора должен располагаться либо под углом 90°, либо под 180°. Любой перекос приведет к тому, что подшипники износятся в 2-5 раз быстрее.
2. Главный недостаток циркуляционного насоса в том, что он не работает без электричества. Если хозяева дома, прийти и переключить кран несложно, но в том случае, когда их нет, дом отапливаться не будет.

Чтобы решить эту проблему, рекомендуется использовать шаровые краны с обратным клапаном. Устройство работает таким образом: вода подается на насос до тех пор, пока давление на входе и выходе одинаковые. Если выходное давление падает, клапан переключает подачу воды на самоточную магистраль.

Этот способ не обеспечит столь же качественную циркуляцию теплоносителя в системе, но дом все равно будет отапливаться. За сутки отсутствие тепла не причинит особого вреда, но если свет выключили во время отпуска, и хозяев не было дома 5-10 дней, вода в трубах замерзнет и они лопнут.

Не забывайте чистить грязевики. В металлических трубах много ржавчины и соляных отложений. Скорость циркуляции воды после включения насоса увеличится в 1,5-3 раза, соответственно, вся грязь пойдет прямиком в насос. В начале эксплуатации рекомендуется проводить чистку раз в неделю.

Если спустя указанное время фильтр будет чистым, значит, большая часть мусора уже смылась. И процедуру можно повторять 2 раза в год: после остановки системы на лето и через неделю с момента запуска.

Подшипники стираются за 3-4 года в режиме эксплуатации 6 через 6. Если насос работает в условиях северных температур, 8-9 месяцев в году, его ресурса хватит на 2 года максимум. Верный признак того, что пришло время сменить подшипники — появление в насосе шума. Это происходит потому, что вал начинает вращаться с люфтом, в результате повышается нагрузка на корпус и все детали.

Чтобы избежать поломки всего насоса, достаточно его разобрать и заменить кольца подшипников. Эти комплектующие стоят недорого, а сама работа занимает 20-30 минут. Помните, аппарат должен работать без диагностики не больше 2 лет, это позволит избежать дорогостоящего ремонта.

Мощные котлы быстро греют воду, но из-за диаметра труб самотоком она долго доходит до батарей. Насос решает эту проблему, если подключен к линии подачи. С другой стороны, горячая вода негативно влияет на большинство узлов, поэтому аппарат быстрее ломается.

Когда нет задачи прогреть дом максимально быстро, а основной упор делается на долговечность, рекомендуется устанавливать насос на линию с холодной водой. На практике это продлит жизнь устройства на 2-3 года.

Используя эти простые рекомендации, можно максимально продлить срок службы аппарата. Насос для системы отопления частного дома — это удобная и практичная вещь, если наблюдаются проблемы с распределением тепла, не стоит долго думать. Определите параметры системы и покупайте подходящую модель.